某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3.
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的;
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论: ;
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论: ;
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径 (选填:“有关”或“无关”).
(4分)如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图(B为木块)。
⑴在探究动能与____的关系时,要保持小球的质量不变,让小球从____(选填“相同”或“不同”)的高度滚下。
⑵物理的研究方法有许多,本实验运用了两种研究方法:一是____法;二是转换法。就本题来说:用_________来表示小球动能大小的方法就是转换法。
如图所示,用细线拴住一个小球在摆动,忽略空气阻力,当小球从C点摆动到B点时,它的 能增大, 能减小,机械能保持不变。
(4分)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验,将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,对以下问题进行解答:
(1)用来研究超速安全隐患时,需要控制的变量是 ,实验时应选择 两个图所示实验进行比较;
(2)用来研究超载安全隐患时,应选择 两个图所示实验进行比较,通过这个实验得到的结论是 .
为捍卫祖国海疆,人民解放军某航空兵大队在南海上举行了多次实兵实战对抗演习.在演习过程中,一空中加油机给某歼-10战机进行空中加油,加油后该歼-10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行,则该战机的动能___\_,重力势能___,机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来,拉起小球,当细绳与竖直方向成θ角后松手,小球撞击水平木板上的木块,记下木块移动的距离s。改变角度θ的大小,重复实验。
(1)利用如图两根细绳悬挂小球,而不用一根细绳,其好处是 。
(2)本实验探究的问题是物体的动能大小与 的关系。
(3)利用上述实验,同时还可以探究的问题是 。