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b. 将另一个弹簧B压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离$s_2$；
（2）请你指出小阳实验中存在的问题：
（3）请你针对小阳的问题，写出改进措施：
（2）请你指出小阳实验中存在的问题：
没有控制弹簧的材料相同
。（3）请你针对小阳的问题，写出改进措施：
将步骤b改为：将弹簧A压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离$s_2$
。答案
4.(2) 没有控制弹簧的材料相同
(3) 将步骤b改为：将弹簧A压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离$s_2$
(3) 将步骤b改为：将弹簧A压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离$s_2$
解析
【分析】
要探究弹性势能与形变程度的关系，需遵循控制变量法，保持弹簧材料等其他影响弹性势能的因素不变，仅改变弹簧的压缩程度。小阳实验中使用了不同的弹簧（弹簧A和弹簧B），未控制弹簧材料相同，存在两个变量，无法准确判断木块移动距离的差异是由形变程度还是弹簧材料导致的，因此实验设计存在缺陷。
【解析】
实验目的是探究弹性势能大小与形变程度的关系，根据控制变量法，应控制弹簧的材料相同，只改变弹簧的压缩程度。小阳的问题在于选用了不同材料的弹簧，引入了额外变量，导致实验结果不可靠。改进时需使用同一根弹簧，仅调整其压缩程度，确保只有形变程度这一个变量，从而准确探究弹性势能与形变程度的关系。
【答案】
(2) 没有控制弹簧的材料相同
(3) 将步骤b改为：将弹簧A压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离$s_2$
【知识点】
弹性势能的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查探究弹性势能影响因素的实验，核心是控制变量法的应用，属于基础实验题，重点考查学生对实验变量控制的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
要探究弹性势能与形变程度的关系，需遵循控制变量法，保持弹簧材料等其他影响弹性势能的因素不变，仅改变弹簧的压缩程度。小阳实验中使用了不同的弹簧（弹簧A和弹簧B），未控制弹簧材料相同，存在两个变量，无法准确判断木块移动距离的差异是由形变程度还是弹簧材料导致的，因此实验设计存在缺陷。
【解析】
实验目的是探究弹性势能大小与形变程度的关系，根据控制变量法，应控制弹簧的材料相同，只改变弹簧的压缩程度。小阳的问题在于选用了不同材料的弹簧，引入了额外变量，导致实验结果不可靠。改进时需使用同一根弹簧，仅调整其压缩程度，确保只有形变程度这一个变量，从而准确探究弹性势能与形变程度的关系。
【答案】
(2) 没有控制弹簧的材料相同
(3) 将步骤b改为：将弹簧A压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离$s_2$
【知识点】
弹性势能的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查探究弹性势能影响因素的实验，核心是控制变量法的应用，属于基础实验题，重点考查学生对实验变量控制的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
高空坠物危害有多大？
许多人认为从摩天大楼上掉下来的硬币如果砸到人身上也会造成严重的伤害，这个结论是在不考虑空气阻力的情况下分析得出的。在通常的低速情况下，空气阻力是
可以忽略不计的；然而在高速运动的情况下，例如研究从摩天大楼上掉下来的硬币，空气阻力则不可忽略，它们甚至会成为决定最终运动状态的关键因素。
在高速情况下，空气阻力大小与速度的平方成正比，速度越大，空气阻力也就越大。然而空气阻力也不会无限制地增大，当空气阻力大到与重力相等时，物体就受力平衡了。此时物体将稳定地以一个速度匀速下落，这时的速度被称为收尾速度$v_0$，它的大小可以通过其与阻力的关系式求得。
通过具体数据计算，得到结果是不论硬币从多高的地方掉下来，最终的速度也不会超过45.4 m/s。速度越大，砸在人身上产生的压强越大。进一步计算，这枚硬币砸在人身上，人体受到的压强约为7.2MPa，而人体皮肤所能承受的压强为$20.89\pm4.11$MPa，所以高空坠落的硬币产生的压强比这一极限压强还是小很多的。由此看来，高处落下的硬币基本是不会致命的。
但是如果是一个鸡蛋，那就另当别论了。鸡蛋从25楼抛下，可直接致人死亡；从18楼抛下，可致人头骨碎裂。测算数据显示，假设一个1kg重的花盆从30m高的楼上掉下来，那么这个花盆落地时产生的势能为294J。这是一个什么概念呢？举个例子来说，这个花盆落地后在泥地上砸出一个5cm深的坑，那么撞击一瞬间的能量除以坑的深度便等于产生的力，这相当于600kg物体产生的重力。理论上，这个质量足以压死任何一个人，当然具体情况还和坠物的密度、体积、接触面大小有一定的关系，不过它的杀伤力的确惊人。
根据以上内容，回答下列问题：
（1）相同高度时，质量越大的物体下落时具有的重力势能越
（2）硬币下落时在达到收尾速度之前，重力
（3）请你分析为什么高空坠落的硬币没有危险，而鸡蛋有危险。
许多人认为从摩天大楼上掉下来的硬币如果砸到人身上也会造成严重的伤害，这个结论是在不考虑空气阻力的情况下分析得出的。在通常的低速情况下，空气阻力是
可以忽略不计的；然而在高速运动的情况下，例如研究从摩天大楼上掉下来的硬币，空气阻力则不可忽略，它们甚至会成为决定最终运动状态的关键因素。
在高速情况下，空气阻力大小与速度的平方成正比，速度越大，空气阻力也就越大。然而空气阻力也不会无限制地增大，当空气阻力大到与重力相等时，物体就受力平衡了。此时物体将稳定地以一个速度匀速下落，这时的速度被称为收尾速度$v_0$，它的大小可以通过其与阻力的关系式求得。
通过具体数据计算，得到结果是不论硬币从多高的地方掉下来，最终的速度也不会超过45.4 m/s。速度越大，砸在人身上产生的压强越大。进一步计算，这枚硬币砸在人身上，人体受到的压强约为7.2MPa，而人体皮肤所能承受的压强为$20.89\pm4.11$MPa，所以高空坠落的硬币产生的压强比这一极限压强还是小很多的。由此看来，高处落下的硬币基本是不会致命的。
但是如果是一个鸡蛋，那就另当别论了。鸡蛋从25楼抛下，可直接致人死亡；从18楼抛下，可致人头骨碎裂。测算数据显示，假设一个1kg重的花盆从30m高的楼上掉下来，那么这个花盆落地时产生的势能为294J。这是一个什么概念呢？举个例子来说，这个花盆落地后在泥地上砸出一个5cm深的坑，那么撞击一瞬间的能量除以坑的深度便等于产生的力，这相当于600kg物体产生的重力。理论上，这个质量足以压死任何一个人，当然具体情况还和坠物的密度、体积、接触面大小有一定的关系，不过它的杀伤力的确惊人。
根据以上内容，回答下列问题：
（1）相同高度时，质量越大的物体下落时具有的重力势能越
大
（选填“大”或“小”）。（2）硬币下落时在达到收尾速度之前，重力
大于
（选填“大于”“小于”或“等于”）阻力。（3）请你分析为什么高空坠落的硬币没有危险，而鸡蛋有危险。
鸡蛋质量大，重力大，受力平衡时的阻力更大，收尾速度大，砸到人身上时对人的压强就大
（假设鸡蛋最后能达到收尾速度）。答案
5.(1) 大
(2) 大于
(3) 鸡蛋质量大，重力大，受力平衡时的阻力更大，收尾速度大，砸到人身上时对人的压强就大
(2) 大于
(3) 鸡蛋质量大，重力大，受力平衡时的阻力更大，收尾速度大，砸到人身上时对人的压强就大
解析
【分析】
本题结合高空坠物的实际场景，考查重力势能、受力分析、压强等物理知识点，需结合物理概念和题干信息逐步解答：
1. 重力势能的影响因素是质量和高度，需根据公式判断相同高度下质量对势能的影响；
2. 物体运动状态与受力相关，加速下落时合力向下，可判断重力与阻力的关系；
3. 分析硬币和鸡蛋的差异，结合收尾速度的条件、压强的影响因素，推导两者危险性不同的原因。
【解析】
（1）重力势能的表达式为$E_p=mgh$，当高度$h$相同时，质量$m$越大，重力势能$E_p$越大，故填“大”；
（2）硬币下落达到收尾速度前做加速运动，说明合力方向向下，因此重力大于阻力，故填“大于”；
（3）鸡蛋质量远大于硬币，重力更大；当物体受力平衡（达到收尾速度）时，阻力等于重力，因此鸡蛋的收尾速度更大；同时鸡蛋质量大，落地时对人的压力更大，结合压强公式$p=\frac{F}{S}$，产生的压强更大，超过人体皮肤能承受的压强，所以高空坠落的鸡蛋有危险。
【答案】
（1）大；（2）大于；（3）鸡蛋质量大，重力大，受力平衡时的阻力更大，收尾速度大，砸到人身上时对人的压强就大
【知识点】
重力势能、受力平衡、压强
【点评】
本题以高空坠物的生活现象为背景，将物理知识与实际应用结合，考查学生对核心知识点的理解及信息提取能力，难度适中，注重知识的迁移运用。
【难度系数】
0.6
本题结合高空坠物的实际场景，考查重力势能、受力分析、压强等物理知识点，需结合物理概念和题干信息逐步解答：
1. 重力势能的影响因素是质量和高度，需根据公式判断相同高度下质量对势能的影响；
2. 物体运动状态与受力相关，加速下落时合力向下，可判断重力与阻力的关系；
3. 分析硬币和鸡蛋的差异，结合收尾速度的条件、压强的影响因素，推导两者危险性不同的原因。
【解析】
（1）重力势能的表达式为$E_p=mgh$，当高度$h$相同时，质量$m$越大，重力势能$E_p$越大，故填“大”；
（2）硬币下落达到收尾速度前做加速运动，说明合力方向向下，因此重力大于阻力，故填“大于”；
（3）鸡蛋质量远大于硬币，重力更大；当物体受力平衡（达到收尾速度）时，阻力等于重力，因此鸡蛋的收尾速度更大；同时鸡蛋质量大，落地时对人的压力更大，结合压强公式$p=\frac{F}{S}$，产生的压强更大，超过人体皮肤能承受的压强，所以高空坠落的鸡蛋有危险。
【答案】
（1）大；（2）大于；（3）鸡蛋质量大，重力大，受力平衡时的阻力更大，收尾速度大，砸到人身上时对人的压强就大
【知识点】
重力势能、受力平衡、压强
【点评】
本题以高空坠物的生活现象为背景，将物理知识与实际应用结合，考查学生对核心知识点的理解及信息提取能力，难度适中，注重知识的迁移运用。
【难度系数】
0.6
