《2025年高效精练九年级物理上册苏科版》

18. (2024·花山)为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，王铭设计了如下实验.实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中 $ h_2 ＞ h_1 $，$ m_2 ＞ m_1 $，不考虑空气阻力.

(1) 实验中通过观察木块运动距离的长短来判断______钢球的动能大小；用来研究超载安全隐患时，我们应选择______甲、丙两图所示实验来进行比较；
(2) 实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能______＞($ ＞ $/$ ＜ $/$ = $)木块克服摩擦力所做的功；
(3) 善于思考的王铭同学实验完成后，意犹未尽，他又尝试改用如图丁所示装置“探究物体动能大小与物体质量是否有关?”实验方案：用两个质量不同的钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在离小球相同距离的同一木块，这样做______不能探究动能与质量的关系.

答案：
(1) 钢球 甲、丙
(2) ＞
(3) 不能

19. 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 球质量为 2m，让 A、B 两球从距沙表面高 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 $ h_1 $ 和 $ h_2 $，C、D 两球陷入沙深度均为 $ h_3 $，且 $ h_1 ＜ h_2 ＜ h_3 $.

(1) 本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的.
(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：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大.
(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：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大.
(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无关.

答案：
(1) 球陷入沙面的深度
(2) 当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大
(3) 当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大
(4) 无关