止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:

(1)在图甲和图丙实验中,A、C球刚滚到水平面时的速度
(2)研究超载安全隐患时,我们应比较
(3)研究超速安全隐患时,我们应比较
(4)实验中,小球碰撞木块后,小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E,小球推动木块所做的功为W,则E
(5)后来小勇将实验改成:用形状相同的塑料球和铁球(铁球质量大)将弹簧压缩到相同程度后再放手,如图丁所示。两球离开弹簧时的速度
(1)在图甲和图丙实验中,A、C球刚滚到水平面时的速度
相等
(填“相等”或“不相等”)。(2)研究超载安全隐患时,我们应比较
甲、丙
两图。(3)研究超速安全隐患时,我们应比较
甲、乙
两图。(4)实验中,小球碰撞木块后,小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E,小球推动木块所做的功为W,则E
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(填“<”“>”或“=”)W。(5)后来小勇将实验改成:用形状相同的塑料球和铁球(铁球质量大)将弹簧压缩到相同程度后再放手,如图丁所示。两球离开弹簧时的速度
不同
(填“相同”或“不同”)。答案
(1)相等
(2)甲、丙
(3)甲、乙
(4)>
(5)不同
(2)甲、丙
(3)甲、乙
(4)>
(5)不同
4. 物体重力势能的表达式为$E_{\mathrm{p}}=mgh$,其中$m$为物体的质量,$h$为物体距离参考平面(重力势能取为0的水平面,通常选择地面为参考平面)的高度,$g$取10 N/kg。如图,质量$m=0.5\ \mathrm{kg}$的小球,从桌面上方高$h_1=1.0\ \mathrm{m}$的A点下落到与桌面相平的B点,B点离地面的高度$h_2=0.4\ \mathrm{m}$。
(1)求小球从A运动到B的过程中重力势能的减少量。
(2)求小球从A运动到B的过程中重力做的功。
(3)试说明重力做的功和重力势能的关系。

(1)求小球从A运动到B的过程中重力势能的减少量。
(2)求小球从A运动到B的过程中重力做的功。
(3)试说明重力做的功和重力势能的关系。
答案
(1)以地面为参考平面,小球在A点的重力势能
$E_{\mathrm{p}A}=mgh_A=mg(h_1+h_2)=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×(1.0\ \mathrm{m}+0.4\ \mathrm{m})=7\ \mathrm{J}$
小球在B点的重力势能
$E_{\mathrm{p}B}=mgh_B=mgh_2=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×0.4\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{J}$
小球从A运动到B的过程中重力势能的减少量
$\Delta E_{\mathrm{p}}=E_{\mathrm{p}A}-E_{\mathrm{p}B}=7\ \mathrm{J}-2\ \mathrm{J}=5\ \mathrm{J}$
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功
$W=Gh_1=mgh_1=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×1.0\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{J}$
(3)由(1)(2)计算可知,$\Delta E_{\mathrm{p}}=W$,说明重力做的功等于重力势能的变化量。
$E_{\mathrm{p}A}=mgh_A=mg(h_1+h_2)=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×(1.0\ \mathrm{m}+0.4\ \mathrm{m})=7\ \mathrm{J}$
小球在B点的重力势能
$E_{\mathrm{p}B}=mgh_B=mgh_2=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×0.4\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{J}$
小球从A运动到B的过程中重力势能的减少量
$\Delta E_{\mathrm{p}}=E_{\mathrm{p}A}-E_{\mathrm{p}B}=7\ \mathrm{J}-2\ \mathrm{J}=5\ \mathrm{J}$
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功
$W=Gh_1=mgh_1=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×1.0\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{J}$
(3)由(1)(2)计算可知,$\Delta E_{\mathrm{p}}=W$,说明重力做的功等于重力势能的变化量。
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