3 如图(a)为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中三个小球质量分别为$m$、$m$、$2m$，在斜面上的高度$h_B ＜ h_A = h_C$)，水平面上同一位置放一相同木块。

第3题图(a)
(1) 让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时的相同。
(2) 实验中通过比较木块来判断小球具有动能的大小。
(3) 由步骤甲和步骤乙可以得出的结论是质量相同时，越大的物体具有的动能越大，小华认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与质量的关系，该观点是(选填“正确”或“错误”)的，理由是。
(4) 如图(b)实验中用“”标注的器材和本实验中木块起到的作用不同的是。

第3题图(b)
A. 图①中的“小车”
B. 图②中的“卡片”
C. 图③中的“木块”

3.(1)速度 (2)移动的距离$s$ (3)速度 错误 没有控制速度相同 (4)C

【分析】
本题是探究动能大小跟哪些因素有关的实验，实验采用控制变量法和转换法。解题时需结合实验原理逐一分析：
1. 小球从同一高度滚下，目的是控制到达水平面的速度相同，这是控制变量法的要求；
2. 动能无法直接观察，通过转换法，观察木块被推动的距离判断动能大小；
3. 分析甲、乙实验，质量相同、速度不同，得出动能与速度的关系；分析乙、丙实验，探究动能与质量的关系需控制速度相同，但乙、丙高度不同导致速度不同，无法得出结论；
4. 本实验木块作用是转换法，将动能大小转换为移动距离，对比选项中器材作用选出不同项。
【解析】
(1) 小球从斜面同一高度由静止滚下，重力势能转化为动能，同一高度时小球到达水平面的速度相同，故目的是使小球到达水平面时的速度相同；
(2) 实验利用转换法，小球动能越大，推动木块移动的距离越远，因此通过比较木块移动的距离来判断小球动能大小；
(3) 甲、乙两球质量相同，甲的高度更高，到达水平面的速度更大，木块被推动距离更远，故结论为：质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大；探究动能与质量的关系需控制速度相同，而乙、丙两球高度不同，到达水平面的速度不同，因此该观点错误，理由是没有控制速度相同；
(4) 本实验木块作用是通过移动距离反映动能大小（转换法）。A选项图①的小车通过移动距离反映动能，作用相同；B选项图②的卡片通过被弹开的距离反映弹性势能，作用相同；C选项图③的木块作为受力物体，探究压力作用效果，作用不同，故选C。
【答案】
(1)速度 (2)移动的距离s (3)速度；错误；没有控制速度相同 (4)C
【知识点】
动能的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查探究动能大小影响因素的实验，核心考查控制变量法和转换法的应用，是初中物理力学的重点实验，要求学生理解实验设计逻辑，掌握实验方法。
【难度系数】
0.6

4 小明同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块和小球若干个，其中A～F球体积相同，各自的质量如图，将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示，请你完成下列内容。

（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过来反映的。
（2）分析A、B、C球的实验现象，可验证猜想是正确的。
（3）为了验证猜想二，他应分析（填写字母）三球的实验现象。
（4）为了验证猜想三，小明同学正确操作，G球和H球的质量应分别为、；实验后发现小球陷入花泥的深度相同，由此可知物体重力势能的大小与物体的体积（选填“有关”或“无关”）。

4.(1)小球陷入花泥的深度 (2)一 (3)A、D、E (4)$2m$ $2m$ 无关

【分析】
本实验探究重力势能的影响因素，采用转换法和控制变量法：重力势能的大小无法直接观察，通过转换为小球陷入花泥的深度来体现；探究某一因素对重力势能的影响时，需控制其他因素不变，仅改变要探究的因素。
（1）重力势能大小通过小球陷入花泥的深度反映；
（2）A、B、C球高度、体积相同，质量不同，可验证重力势能与质量的关系；
（3）验证重力势能与高度的关系，需控制质量、体积相同，改变高度，对应A、D、E三球；
（4）验证重力势能与体积的关系，需控制质量、高度相同，改变体积，故G、H质量需与F相同，实验结果说明重力势能与体积无关。
【解析】
（1）实验中，小球重力势能越大，对花泥做功越多，陷入深度越深，因此通过小球陷入花泥的深度反映重力势能大小，这是转换法的应用；
（2）A、B、C三球高度、体积相同，质量分别为m、2m、3m，质量不同，陷入花泥深度不同，说明重力势能与质量有关，验证猜想一正确；
（3）验证猜想二（重力势能与高度有关），需控制质量和体积相同，改变高度，A、D、E三球质量均为m、体积相同、高度不同，故分析A、D、E三球；
（4）验证猜想三（重力势能与体积有关），需控制质量和高度相同，改变体积，F球质量为2m，因此G、H质量均为2m；实验中G、H陷入深度相同，说明重力势能与体积无关。
【答案】(1)小球陷入花泥的深度 (2)一 (3)A、D、E (4)$2m$ $2m$ 无关
【知识点】重力势能的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】本题是探究重力势能影响因素的典型实验题，重点考查控制变量法和转换法的应用，要求学生明确实验设计的变量控制逻辑，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】0.6