93 物体的重力势能与哪些因素有关

物体的重力势能无法直接测量。本实验两个方法都是先让其重力势能转变成动能，获得动能的物体能对其他物体做功，通过观察做功的多少来显示原来重力势能的大小。

方法一

器材 质量不同的重物各一块，滑轮，砂箱，模型小桌子，铁架台， 细绳等。

操作

将滑轮固定在铁架台上，细绳穿过滑轮吊住重物，小桌和砂箱放在重物的正下方（如图。）

1. 用细绳将质量较小的重物升高到一定的高度后放手，重物下落到小桌上作功将小桌打入砂中。小桌被打入砂中的深度可表示重物作功的多少，即重物原来重力势能的多少。

2. 将重物拉得高一些后再放手，可看到小桌被打入砂中的深度增加了，说明物体的重力势能与它的相对高度有关，在其他条件相同时，物体的相对高度越大，重力势能越大。

3. 换用一个质量较大的重物，拉到与操作(2)中相同的高度后放手，看到小桌被打入砂中的深度也比操作(2)中深了，说明物体的重力势能与它的质量有关，其他条件相同时，物体的质量越大，重力势能越大。

注意

每次实验前要将小桌从砂中拔出，把砂面拉平再将小桌重新轻轻地放在砂面上。

方法二

器材 高中运动学、动力学组合教具（J2138 型），橡皮泥等。

操作

1. 按图装配好仪器，滑块卡装在滑道中部，球装在滑道顶端。测力计背面的插头插入滑块孔中用螺丝固定，测杆上端的小圆平台上装上球斗，斗中央粘一小块橡皮泥，使下落的小球与球斗发生完全非弹性碰撞。

2. 使质量较小的胶木球从球台圆孔中自由下落（初速为零），小球撞击球斗后压缩测力计内部的弹簧做功，使指针发生偏转。从指针偏转角度的大小可看到做功的多少，即可表示小球原来重力势能的大小。

3. 换用质量较大的钢球（测力计位置不变）重复操作(2)。可看到记忆测力计的指针偏转角度变大了，说明了物体的重力势能与它的质量有关。在其他条件相同时，质量越大，重力势能越大。

4. 将测力计的位置向下移动，使小球下落的距离变长，（仍然用钢球）重复操作(2)，可看到记忆测力计的指针偏转角度更大了，说明物体的重力势能与它的相对高度有关，在其他条件相同时，物体的相对高度越大，重力势能越大。