12. 某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用了下列实验器材:一块厚泡沫、三个相同的铁钉、三个铝块(其质量分别为$m_{1}$、$m_{2}$和$m_{3}$,且$m_{1}=m_{2}＜m_{3}$)。他将铁钉插入泡沫中的相同深度,分别将三个铝块在空中由静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫的深度如图11所示。
(1)实验中,铝块在下落过程中,其____能转化为动能。该同学可以通过观察____来比较铝块重力势能的大小。
(2)比较____两次实验的情况,说明铝块所处的高度相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。比较a、b两次实验可得到的结论是____。

【解析】：
(1)铝块在下落过程中，质量不变，高度降低，速度增大，其重力势能转化为动能。实验中通过观察铁钉进入泡沫的深度来比较铝块重力势能的大小，因为铝块重力势能越大，撞击铁钉时对铁钉做的功越多，铁钉进入泡沫的深度就越大。
(2)要说明铝块所处的高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大，应选择高度相同但质量不同的实验进行比较，即b、c两次实验。比较a、b两次实验，铝块质量相同，a中铝块下落高度大，铁钉进入泡沫深度大，说明质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大。
【答案】：(1)重力势；铁钉进入泡沫的深度；(2)b、c；质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大

13. 图12是小球弹跳的频闪照片,小球弹起的高度越来越低,其中1、2是两等高的位置。小球在上升过程中重力势能____(选填“增大”“减小”或“不变”)。两个位置相比,小球具有较大速度的是____(选填“1”或“2”)位置。

增大 1

14. 小强在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个小球(其质量分别为M、m,且$M＞m$),分别从不同的高度h和H($H＞h$)由静止开始滚下撞击木块B,实验过程如图13所示。
(1)小强通过观察____来判断小球动能的大小,这种研究方法叫作____。
(2)甲、乙实验中让小球分别从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是使小球____。由甲、乙两图实验现象可得出结论:____。
(3)分析____和____两图实验现象可得出结论:物体的动能大小与质量有关。
(4)实验中若使用的木块质量较大,为确保实验仍有较明显的现象,可使用的方法是____。
(5)若水平面绝对光滑,本实验将____(选填“能”或“不能”)达到探究目的,理由是小球和木块将____。

【解析】：
(1) 实验中通过观察木块B被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小，这种将不易观察的动能大小转化为易观察的木块移动距离的研究方法叫作转换法。
(2) 让小球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时的速度不同。由甲、乙两图（质量相同，高度不同即速度不同）实验现象可得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
(3) 要探究物体的动能大小与质量有关，需控制速度相同，改变质量，所以分析乙和丙两图实验现象。
(4) 实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，可使用的方法是增加小球下滑的高度（从而增大小球速度，增大小球动能，使木块移动距离更明显）。
(5) 若水平面绝对光滑，本实验将不能达到探究目的，理由是小球和木块将做匀速直线运动（一直运动下去，无法通过木块移动距离判断动能大小）。
【答案】：
(1) 木块B被撞击后移动的距离；转换法
(2) 到达水平面时的速度不同；质量相同时，物体的速度越大，动能越大
(3) 乙；丙
(4) 增加小球下滑的高度
(5) 不能；做匀速直线运动