小鹏选用橡皮泥，装有细砂的透明容器、刻度尺、100g木块m0 ， 100g铁块m1 ，还有一块与100g铁块形状体积完全相同的实心铜块m2（铜>铁）、小桌等器材，做“探究物体的重力势能大小与质量是否有关”的实验。如图所示，他的主要实验步骤如下：①桌面粘有少量橡皮泥的小桌水平放在细砂上，将质量为m1=100g的铁块举高到距小桌面H1=60cm高处自由释放，砸到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h1并记录在表格中；②将细砂整理平整后再放上小桌。将此铁块举高到距小桌面H2=80cm高处自由释放，砸到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h2并记录在表格中。根据以上叙述，回答下列问题：

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1. 小鹏选用橡皮泥，装有细砂的透明容器、刻度尺、100g木块m₀ ， 100g铁块m₁ ，还有一块与100g铁块形状体积完全相同的实心铜块m₂（ $\text{[math]}$ _铜> $\text{[math]}$ _铁）、小桌等器材，做“探究物体的重力势能大小与质量是否有关”的实验。如图所示，他的主要实验步骤如下：

①桌面粘有少量橡皮泥的小桌水平放在细砂上，将质量为m₁=100g的铁块举高到距小桌面H₁=60cm高处自由释放，砸到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h₁并记录在表格中；

②将细砂整理平整后再放上小桌。将此铁块举高到距小桌面H₂=80cm高处自由释放，砸到小桌面上，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h₂并记录在表格中。根据以上叙述，回答下列问题：

(1) 小鹏在该探究实验的操作过程中存在的主要问题是；

(2) 请你针对小鹏探究过程中存在的问题，写出改正措施：。

【考点】

探究影响物体势能大小的因素;

【答案】

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实验探究题普通

1. 为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个质量不同的重物进行了如图所示甲、乙、丙三次实验。将A、B、C三个重物分别从距离轻放在细砂上的小方桌桌面上方一定高度处由静止释放，重物砸到小方桌上，使桌腿进入细砂中，用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度。已知A、B、C三个重物质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ；A、B、C三个重物释放时距小方桌桌面的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ；刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度分别为 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。物体下落的距离远大于物体的厚度和桌腿陷入细砂中的深度。

(1) 对比甲、乙两次实验可知重力势能与有关；

(2) 设甲实验中物体A释放前的重力势能为 $\text{[math]}$ ，丙实验中物体C释放前的重力势能为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“>”“<”“=”或“无法判断”）。

实验探究题普通

2. 同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关；

猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关；

为了验证上述猜想，他们利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验；把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子；如图为实验过程中的有关情景；

(1) 实验探究的是（选填“重物”或“小桌”）的重力势能；

(2) 若要探究重力势能与质量的关系，应让它们从高度落下；实验中通过比较来判断物体重力势能的大小，这种实验方法叫做；

(3) 通过比较（选填“甲、乙”、“乙、丙”、“丙、丁”或“甲、丁”）两图，可得出的实验结论是：当物体的时，所在高度越高，重力势能越大、

(4) 如图所示的实验，（选填“能”或“不能”）顺利验证两个猜想。

实验探究题普通

3. 探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图所示。

①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2cm，释放后，小球滚上斜面，记录小球在斜面最高点时的高度，记录在下表中

②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤

③换用不同弹簧，重复实验①步骤

实验序号	弹簧	弹簧长度/cm	弹簧材料	压缩量/cm	小球在斜面上高度/m
1	甲	20	合金1	2	0.18
2	甲	20	合金1	3	0.40
3	乙	20	合金2	2	0.22
4	丙	30	合金1	2	0.12
5	丁	30	合金2	2	0.15

(1)实验中，释放弹簧后，弹簧的能最终转化为小球的能；

(2)比较（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关；

(3)由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的有关。

实验探究题普通

实验步骤	ABC
具体操作
实验现象