小柯在课外活动时,偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落,发现上面小球反弹的高度大于下落的高度。于是,他想探究同一个上面小球反弹的高度与哪些因素有关,为此,他提出了三个猜想:①与两个弹性球下落的高度有关;②与下面弹性球的质量有关;③与下面弹性球的材料有关。
为了验证猜想:小柯选取了质量为 的 球作为上面的反弹小球,用体积相同的 、 、 三个球分别作为下面的弹性球,如图所示, 、 两球质量相同但材料不同, 、 两球材料相同但质量不同,小柯在同一水平地面上做了多次实验,实验数据如表:
实验序号 |
下面弹性球 |
质量 |
下落高度 |
球反弹高度 |
1 |
|
0.5 |
0.9 |
1.6 |
2 |
1.1 |
1.9 |
||
3 |
1.3 |
2.1 |
||
4 |
|
0.5 |
0.9 |
1.7 |
5 |
1.1 |
2.0 |
||
6 |
1.3 |
2.5 |
||
7 |
|
0.8 |
0.9 |
2.2 |
8 |
1.1 |
2.3 |
||
9 |
1.3 |
2.8 |
(1)小柯实验选取的测量工具有电子秤和 。
(2) 球下落过程中,将重力势能转化为它的 能。
(3)比较三次实验序号 ,可以初步得出的结论是:在下面弹性球的质量、材料等条件一定时,下落高度越高,上面弹性球反弹的高度越高。
(4)比较实验序号4、7(或5、8或6、 ,可以初步得出的结论是:在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时, ,上面弹性球反弹的高度越高。
(5)为了探究猜想③,除了选取 球作为上面的反弹小球外,还应在 、 、 三个弹性球中选择 两球进行实验。
(6)实验表明,每次所测 球反弹的高度总比下落高度要高,是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面 球做功,使 球机械能总量 (选填“增大”“减小”或“不变” ,这一现象 (选填“违背”或“不会违背” 能量守恒定律。