8. 【西安西咸新区期中】如图(a)所示的为某学习小组的晓畅同学“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，其中$h_A＞h_B=h_C$，$m_A=m_B＜m_C$。

(1)实验中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具有相同的。
(2)实验中通过比较木块D被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于（填“控制变量法”或“转换法”）。
(3)晓畅同学比较两图进行的实验，可以探究小球动能大小与质量的关系。
(4)晓畅同学由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，（填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100 km/h。
(5)学习小组的另一名同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块$m_1$、$m_2$和$m_3$（$m_1=m_2＜m_3$）。他进行实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫的深度如图(b)所示。
①在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的能转化为动能。
②由甲、乙两次实验可得到的结论是；
比较两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。

8.(1)速度 (2)转换法 (3)乙、丙 (4)小轿车 (5)①重力势 ②在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；甲、丙
【点拨】(2)木块D被小球撞击后移动的距离s越大，说明小球对木块做的功越多，反映了小球具有的动能越大；木块运动的距离长短反映了小球动能的大小，这种方法叫作转换法。(3)要想判断动能大小与小球质量的关系，需控制小球到达斜面底端的速度相同，质量不同，故比较乙、丙两图进行的实验可以得出结论。(4)物体动能的大小与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大，所以从安全的角度考虑，大客车质量大，则速度小，小轿车质量小，则速度大；则某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，小轿车的限速应该是100 km/h。(5)①铝块下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。②甲、乙中铝块的质量相同，高度不同，铁钉进入泡沫深度不同，故可得到的结论：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。根据控制变量法可知，比较甲、丙两次实验，铝块高度相同时，质量越大，铁钉进入泡沫的深度越大，说明铝块的重力势能越大。

9. （新考法 新定义）已知物体的重力势能表达式为$E_p=mgh$，动能表达式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$；其中$m$为物体的质量，$h$为物体距离水平地面的高度，$v$为物体的运动速度，$g$为常量，取10 N/kg。如图所示，将一质量为0.4 kg的物体从距离地面1.5 m的高度沿水平方向以2 m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：
(1)物体被抛出时的重力势能$E_p$和动能$E_{k1}$。
(2)物体从被抛出至落地的过程中，其重力所做的功$W$。
(3)物体落地前瞬间的动能$E_{k2}$。

9.【解】(1)物体被抛出时的重力势能$E_p=mgh=0.4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×1.5\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{J}$；动能$E_{\mathrm{k1}}=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}×0.4\ \mathrm{kg}×(2\ \mathrm{m/s})^2=0.8\ \mathrm{J}$。
(2)物体从被抛出至落地的过程中，其重力所做的功$W=Gh=mgh=0.4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×1.5\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{J}$。
(3)物体下落时高度减小，速度增大，所以重力势能转化为动能，落地时高度为零，重力势能全部转化为动能，所以物体落地前瞬间的动能$E_{\mathrm{k2}}=E_{\mathrm{k1}}+E_p=0.8\ \mathrm{J}+6\ \mathrm{J}=6.8\ \mathrm{J}$。