在探究重力勢能與什么因素有關時,同學們經(jīng)過討論,提出如下猜想:重力勢能的大小可能跟物體的質(zhì)量有關;也可能跟物體的高度有關.下面是小明和小聰關于這個問題討論后的實驗設計.
設計一:讓質(zhì)量為m的物體從不同高度落向插入沙坑中的木樁.
設計二:讓質(zhì)量為m和2m的兩個大小不同的物體從同一高度落向插入沙坑中的木樁.
實驗發(fā)現(xiàn)B比A插入得深,D比C插入得深,如圖1所示.請解答下列問題:
(1)要探究重力勢能與高度的關系應選用
設計一
設計一
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(2)根據(jù)設計二及實驗結(jié)果的圖示,可得出的結(jié)論是
在高度一定時,物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大
在高度一定時,物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大
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(3)如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務.如圖2是某輕軌車站的設計方案示意圖,該圖表明與站臺前后連接的軌道都有一個小坡度.請你說明這種設計可以節(jié)能的理由:
車進站時的部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,減小因剎車消耗的機械能;車出站時儲存的重力勢能又轉(zhuǎn)化為動能,起到節(jié)能的作用
車進站時的部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,減小因剎車消耗的機械能;車出站時儲存的重力勢能又轉(zhuǎn)化為動能,起到節(jié)能的作用
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