11. 小刚在探究“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，他利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验。他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。如图所示，是小刚实验过程中的有关情景。

(1)实验探究的是（填“重物”或“小桌”）的重力势能。
(2)实验中通过比较来
判断物体重力势能的大小。
(3)观察甲和乙两组实验，可以验证猜想，得出结论：当物体相同时，物体所处高度越高，重力势能越大。
(4)通过比较（填“甲和乙”“乙和丙”或“甲和丙”）两组实验，可得出的结论是：物体所处高度相同时，物体越大，重力势能越大。

(1)重物 (2)桌腿陷入沙子的深度 (3)质量 (4)乙和丙；质量

【分析】
本题为探究重力势能影响因素的实验题，需结合转换法和控制变量法分析：
(1) 实验中是重物从高处落下撞击小桌，探究的是重物的重力势能；
(2) 重力势能大小无法直接观察，通过转换法，桌腿陷入沙子的深度可反映重力势能大小；
(3) 甲、乙两组重物质量相同、高度不同，用于验证重力势能与高度的关系；
(4) 验证重力势能与质量的关系时，需控制高度相同、改变质量，对应乙和丙两组实验。
【解析】
(1) 实验中，重物下落撞击小桌，通过小桌陷入沙子的程度体现重物重力势能的作用效果，因此探究对象是重物的重力势能；
(2) 利用转换法，重物重力势能越大，对小桌做功越多，桌腿陷入沙子的深度越深，故通过桌腿陷入沙子的深度判断重力势能大小；
(3) 甲、乙两组重物质量均为m，下落高度分别为h和2h，质量相同，高度越高，桌腿陷入沙子越深，因此得出：当物体质量相同时，高度越高，重力势能越大；
(4) 要验证重力势能与质量的关系，需控制高度相同，乙和丙中重物下落高度均为2h，质量分别为m和1.5m，丙的质量更大，桌腿陷入沙子更深，因此比较乙和丙，得出：高度相同时，物体质量越大，重力势能越大。
【答案】
(1)重物 (2)桌腿陷入沙子的深度 (3)质量 (4)乙和丙；质量
【知识点】
重力势能的影响因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查探究重力势能影响因素的基础实验，核心是控制变量法和转换法的应用，是初中物理常考实验题，难度适中，需掌握实验设计逻辑和结论。
【难度系数】
0.7

12.我们所用的圆珠笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图甲所示)。小文和小军在拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏时发现,小军的笔弹得高一些,小文分析:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关。那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?小文猜想:①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。

(1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一块轻木块,在同一水平面上进行了如图乙所示的实验,此实验是为了验证猜想(填“①”或“②”),实验中弹性势能的大小是通过来体现的。
(2)为验证另一个猜想,小文进行了如下操作:
a.将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为2 cm,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离$s_1$。

(1)①；轻木块被小钢球撞击后移动的距离

【分析】
要确定实验验证的猜想，需分析实验控制的变量：图乙中两个弹簧外形相同、材料不同，且弹簧被压缩的程度（弹性形变程度）一致，因此探究的是弹性势能与材料的关系，对应猜想①。弹性势能无法直接观察，实验中通过小钢球撞击木块后木块移动的距离间接体现弹性势能大小，这是转换法的应用。
【解析】
(1) 实验中控制弹簧的弹性形变程度相同，改变弹簧材料，目的是验证猜想①（弹性势能与材料有关）。弹簧的弹性势能越大，转化为小钢球的动能越大，推动木块移动的距离越远，因此弹性势能的大小通过轻木块被小钢球撞击后移动的距离来体现。
【答案】
(1) ①；轻木块被小钢球撞击后移动的距离
【知识点】
弹性势能影响因素；转换法
【点评】
本题考查探究弹性势能影响因素的实验，核心考查控制变量法和转换法的应用，是初中物理基础实验题型，需明确实验设计逻辑与转换法的应用。
【难度系数】
0.7