问题
问答题
被举高的物体具有重力势能,小明猜想重力势能的大小可能与物体被举的高度和物体的质量有关.为了验证自己的猜想,小明进行了如下实验:让物体自由下落冲击小方桌,小方桌的桌腿是四根钉子,并放置在沙箱的沙面上.如图所示.
(1)他通过观察______ 来判断物体重力势能的大小.
(2)比较图中A和B是通过控制______ 来验证重力势能的大小与______ 的关系.
(3)要验证重力势能的大小与质量有关,应选择图中的______ 和______ 进行对比实验.
(4)你还可以用什么简单的方法验证重力势能与高度有关:______.

答案
(1)通过小明设计的实验可以知道,他是通过比较钉子进入沙堆的深浅来比较重力势能的大小的.钉子进入沙堆越深说明物体小方桌做的功越多,它原来具有的重力势能越大.
(2)比较图中A和B可知,两次实验所用的物体质量相同,物体所处的高度不同,说明图中A和B是研究重力势能的大小与高度的关系的.
(3)根据控制变量法,要验证重力势能的大小与质量有关,应控制物体的高度相同,改变物体质量的大小,符合条件的是C和D.
(4)验证重力势能与高度有关时,也可以将同一个铅球从不同高度自由落在地上,比较其将地面砸的坑的深浅.
故答案为:
(1)钉子进入沙堆的深浅;(2)质量不变;高度;(3)C;D;(4)用铅球砸地、用小钢珠砸橡皮泥等.(只要符合题意均可)