人教版初中物理中考常考分组实验15探究物体的动能跟哪些因素有关(答案)

15《探究物体的动能跟哪些因素有关》
考点汇总:
1、实验目的:
探究物体的动能大小因素
2、实验器材:
木板 长方形木块 质量不同的小球
3、实验原理:
观察下车在木板上移动的距离,如木块移动的越远,
表示木块做的功越多,说明小车具有很大的动能;
4、实验方法:控制变量法、转换法
5、实验步骤:
①将木板的一端垫高,组成一个斜面;
②让小球在斜面的不同高度滚下,推动木块在木板上前进,观察木块在木板上移动的距离。(做三次)
③换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下, 观察木板在木板上移动的距离。(做三次)
6、实验现象:
(1)同一小球在斜面越高的地方滚下,木块被推的越远;
(2)质量不同的小球,在同一高度滚下,质量越大的小车,把木块被推的越远
7、实验结论:
(1)质量相同的物体,运动速度越大,动能越大;
(2)运动速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(3)动能与物体的质量和物体运动的速度有关
8、猜想:动能大小与物体质量和速度有关;
9、实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量法;转换法
10、如何判断动能大小:看木块被小钢球推动的距离多少
11、使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的:使小球到达水平面时的初速度相同;
12、如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下;
13、分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时,速度越大,动能越大;
14、保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时,质量越大,动能越大;
15、得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
16、斜面的作用:是物体具有速度并改变物体速度的大小。
17、水平面的作用:是物体在竖直方向上受力平衡,在水平方向只受摩擦力。
18、能量转化:在斜面上机械能转化过程:重力势能转化成动能 , 在水平面上能力转化过程:动能转化为内能。
19、木块最终停下来的原因:在水平面受到摩擦力。
20、实验推理与假设:当水平面绝对光滑,小球将做匀速直线匀速,不能达到探究目的。
21、超载、超速问题判断:超速时,质量不变,速度越大,动能越大;超载时,速度不变,质量越大,动能越大。
22、用小球做实验有不足之处是:不能保证小球在水平面上沿直线运动。
典题精析:
1、如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直至停止。
实验中是通过观察______ 来判断钢球的动能大小。
让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与______ 的关系。
换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与______ 的关系。
被撞击的木块由于______ 不会立即停下来,而木块最终会停下来的主要原因是______ 。
答案:
木块被推动距离的大小;
速度;
质量;
惯性;受到摩擦力的作用
解析:
该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用,在平时做实验时要多观察,多思考。
动能的大小与物体的质量和速度有关,探究动能与质量关系时,控制速度不变;
探究动能与速度关系时,控制质量不变。该实验也采用了转换法,通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小;
由于动能的大小与物体的质量和速度有关,要想研究物体动能与质量的关系,需要换用不同质量的钢球从斜面相同的高度滑下;
任何物体都有惯性;力是改变物体运动状态的原因。
在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察钢球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想;
图中实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,即钢球滚动到斜面低端的速度是不同的,即探究动能大小与物体运动速度的关系;
不同钢球从相同的高度释放,运动到斜面低端的速度也就相同,即该实验探究的是钢球动能与质量的关系;
被撞击的木块在运动过程中,由于具有惯性,仍然会向前运动,不会立刻停下来;由于木块受到摩擦力的作用,所以木块最终会停下来.
所以答案为:木块被推动距离的大小;速度;质量;惯性;受到摩擦力的作用。
2、在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小阳用同一实验装置,让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒,完成以下实验。
通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近,可以得出结论:质量相同时物体的______越大,动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出:质量相同时,物体位置越高,重力势能______。在甲、乙两次实验中,硬纸盒所受滑动摩擦力______选填“相同”或“不同”
如果做乙图实验时,硬纸盒被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成硬纸盒损坏需改进乙图实验,再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下,应采用以下______方法填写正确选项前的字母。
A.换用质量更小的钢球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球的高度
D.换用一个较重的硬纸盒
若要探究影响动能大小的另一因素,具体的操作方法是:选择两个______不同的钢球,从同一斜面相同高度由静止滑下。
小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码,设计了如图丙所示实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素,通过比较甲、丙两次实验可得出:滑动摩擦力与______有关。
答案:
速度;越大;相同;
;质量;压力大小。
解析:
物体的动能与物体的质量和速度有关,在探究时需要利用控制变量法进行分析,即探究动能的大小与速度的关系时,需要控制小球的质量相同;
重力势能的大小与质量和高度有关;摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
实验中,小球到达水平面时的速度由小球的高度决定,通过调整高度可调整其速度,从而改变动能;
即探究动能的大小与质量的关系时,需要控制小球的速度相同,选择不同质量的小球;
滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
在解决多因素问题时常利用控制变量法进行分析,对于动能的大小研究常采用转化法进行分析。
通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近,可以得出结论:质量相同时物体的速度越大,动能越大。
重力势能的大小与质量和高度有关;对比甲、乙两次实验还可以得出:质量相同时,物体位置越高,重力势能越大。
在甲、乙两次实验中,硬纸盒对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,因此所受滑动摩擦力相同。
如果做乙图实验时,为防止造成硬纸盒损坏掉落,可适当降低钢球的高度,这样小球的动能减小,撞击纸盒后前进的距离变小,就不会掉落了。
A.换用质量更小的钢球,不能与甲控制相同的质量,故A错误;
B.给水平木板铺上毛巾,不能与甲控制相同的接触面,故B错误;
C.适当降低钢球的高度,小球的动能减小,撞击纸盒后前进的距离变小,就不会掉落了,故C正确;
D.换用一个较重的硬纸盒,则可能推动的距离过小,无法正确判断动能的大小,故D错误。
所以选:。
物体的动能与物体的质量和速度有关,若要探究影响动能大小与质量的关系,操作方法是:选择两个质量不同的钢球,从同一斜面相同高度由静止滑下。
小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码,探究影响滑动摩擦力大小的因素。由于纸盒对水平面的压力不同,所以通过比较甲、丙两次实验可得出:滑动摩擦力与压力大小有关。
所以答案为:速度;越大;相同;
;质量;压力大小。
3、下图为探究物体钢球动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
实验原理:
钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高,该速度越________。
钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动钢球所具有的动能越________。
实验现象:
同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动的起点位置越________,木块运动的距离越长。
同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越________,木块运动的距离越长。
答案:
大;大;
高;大。
解析:
决定动能大小的因素有两个:物体的质量和物体的运动速度。因此研究物体动能大小与这两个因素的关系时要用到控制变量法,物体动能的多少可以通过木块被推出去的距离来体现。
钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重力势能越大,到达斜面底端时的动能越大,速度越大;
实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的,利用了转换法;被撞木块的运动距离越长,说明钢球对被撞物体所做的功就越多,钢球原来所具有的动能就越大;
质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高,到达水平面时的速度越大,因此动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长;
不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动,到达水平面时的速度一定,质量越大,所具有的动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长。
所以答案为:大;大;高;大。
4、如图所示,是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答以下问题:
设计实验的目的是研究钢球动能的大小与______ 的关系。
本实验中研究的是______ 的动能。
A.钢球在斜面上时钢球撞击木块时钢球撞击木块后木块
实验是通过观察______ ,说明钢球对木块做功的多少,从而得出结论的。
若水平面为光滑的,该实验还能得出结论吗?______ ,理由是:______ 。
小明同学在实验时,木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上。对这一现象,请你给小明一条合理的建议:______ 。
答案:
钢球速度;; 木块被推动的距离;不能; 木块将做匀速直线运动,不会停下来,故不能通过木块被推动的距离判断钢球动能的大小;钢球放低点或增加桌面粗糙程度
解析:实验中,同一个钢球,控制了质量相同,从不同高度滚下,控制了球的速度不同,由控制变量法的研究方法可知实验目的是研究钢球的动能与速度的关系;
铁球从斜面上滚下来的过程中,重力势能转化为动能,让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,到达底端时的动能不同,速度不同,撞击木块时的动能不同,木块运动的距离也不同,所以该实验钢球撞击木块时的动能;
实验中通过木块被推动的距离来反映钢球动能的大小;这种研究方法叫转换法;
实验中,桌面不应太光滑,若水平面光滑,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去.物体的通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定.所以小球动能的大小就无法比较故。应选择较粗糙的水平桌面来完成实验;
为了防止木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,可以:钢球放低点或增加桌面粗糙程度等。
所以答案为:钢球速度; ; 木块被推动的距离;不能; 木块将做匀速直线运动,不会停下来,故不能通过木块被推动的距离判断钢球动能的大小;钢球放低点或增加桌面粗糙程度。
动能的大小与质量和速度有关。用控制变量法去分析解决。
探究动能与速度的关系,保持质量相同;
要探究动能与质量的关系,需保持速度相同。
利用转换法:由木块运动距离的长短,来认识钢球的动能多少。
木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,说明小球的动能太大,可以减小小球的质量或速度,也可以增大木块的质量。
解决此类问题,关键要理解两种方法在实验中的应用,即控制变量法和转换法,明确影响动能大小的两个因素,这是我们必须熟知的基本知识。
5、图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下:
I.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题:
步骤Ⅰ是为了研究动能大小与 的关系。
步骤Ⅱ是为了研究动能大小与 的关系。
该实验中斜面的作用是为了控制钢球 的大小,木块的作用是为了比较钢球 的大小。
钢球的动能是由 转化而来的,若斜面光滑,小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能 选填“变大”“不变”或“变小”。
答案:
速度 质量 速度 动能
重力势能 不变
解析:略
6、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球和的质量大于分别从不同的高度和由静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
小明通过观察木块移动的距离长短,来判断钢球动能的大小,这种研究方法是 选填“控制变量法”或“转换法”。
实验中,钢球滚到斜面底端后会继续向前运动,是因为钢球具有 木块最终会停下来是因为受到 的作用若水平面绝对光滑,本实验将 选填“能”或“不能”达到探究目的。
由图甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与 有关。
小丽根据图甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确 选填“正确”或“错误”,理由是: 。
某同学用下图的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 选填“正确的”或“错误的”。
答案:
转换法 惯性 摩擦力 不能 速度 错误 没有控制速度一定 错误的
解析:略
7、小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示。
实验 序号 铁块质量 铁块距桌面高度 桌腿进入沙子 的深度
实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小;
为了验证猜想一,需选择表中______填实验序号三组数据进行分析;
分析表中的实验数据,可得出的结论是:______。
答案:
桌腿进入沙子的深度;;质量相同的物体,高度越大,重力势能越大
解析:通过小明设计的实验可以知道,他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多,它原来具有的重力势能越大;
根据控制变量法,要验证物体的重力势能与物体的质量有关,应控制物体的高度相同,改变物体质量的大小,故小明要完成探究,需要找数个质量不同的物体进行实验;
故三组数据符合,所以应利用三组数据分析得出结论。
比较表中的实验数据,可以发现,高度相同,中桌腿进入沙子的深度更深,所以,中的物体具有重力势能大,即可以得出的初步结论是:质量相同的物体,高度越大,重力势能越大。
所以答案为:桌腿进入沙子的深度;;质量相同的物体,高度越大,重力势能越大。
桌腿进入沙堆的深浅,体现了物体对其做功的多少。桌腿进入沙堆越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。
利用控制变量法,要验证重力势能的大小与质量有关,需控制质量其他的因素相同,只有质量不同,从图中找出符合条件的实验即可。
利用控制变量法,比较图中相同因素和不同因素,总结出研究的对象。
在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
8、如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
目的:该实验所探究的是 选填“钢球”或“木块”的动能。
原理:运动的钢球碰上木块后,能将撞出一段距离。在同样的水平面上,被撞得越远,对做的功就越多,的动能就越大,通过被撞的远近来反映动能大小的方法在物理学中属于 选填“控制变量法”或“转换法”。
步骤:
让同一钢球分别从不同高度由静止开始滚下,高度越高,钢球运动到水平面时速度越 ,木块被撞得越远
改变钢球的质量,让不同的钢球从 选填“同一”或“不同”高度由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块撞得越远。
结论:通过多次实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大运动速度相同的物体,质量越大,它的动能 。
答案:
钢球 转换法 大 同一 越大
解析:略
9、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同两个钢球和的质量大于,分别不从同的高度和静止开始放下,观察木块被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,他利用的研究方法是______选填“控制变量法”或“转换法”;若水平面绝对光滑,本实验将______选填“能”或“不能”达到探究目的。
由甲、乙图可得实验结论:物体的动能大小与______有关。
小明根据甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确?______选填“正确”或“错误”,理由是:______。
答案:
转换法 不能 速度 错误 没有控制小球到达水平面时的速度相同
解析:
实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的;
由甲、乙图可知,小球的质量相同,小球从同一斜面的不同高度由静止滑下,到达斜面底部时的速度不同,撞击木块后木块移动的距离不同,说明小球的动能不同,所以得出的实验结论为:物体的动能大小与速度有关;
要探究小球动能与质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即不同质量的小球从同一高度由静止滑下,而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下,没有控制小球的速度相同,所以小明的看法错误。
所以答案为:转换法;不能;速度;错误;没有控制小球到达水平面时的速度相同。
掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,实验将不能达到探究目的;
动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;
影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。
掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
10、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.
让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从处和处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.上述甲、乙两组实验中:
乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的______ .
选用图甲探究的是动能与______ 的关系得出的结论是:______ .
选用图乙探究得出的结论是:______ .
答案:
速度;速度;当物体的质量相同时,速度越大,具有的动能越大;当速度一定时,质量越大动能越大
解析:为了探究物体的动能与质量的关系,应该让不同质量的钢球沿斜面同一高度静止滚下撞击水平板上的木块,这样它们到达斜面底端的速度相等;
让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块,这是控制了质量相同,目的是探究物体的动能与速度的关系,能得出的结论是:当质量一定时,速度越大动能越大;
据乙图可知,物体的所处的高度相同,但质量不同,所以是探究物体的动能和质量的关系,即说明,当速度一定时,质量越大动能越大.
所以答案为:速度;
速度;当物体的质量相同时,速度越大,具有的动能越大;
当速度一定时,质量越大动能越大.
影响动能大小的因素有质量和速度,实验过程要采用控制变量法;
当研究动能大小与质量的关系时,要让钢球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同;当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一小球,这样可以保证小球的质量相同;且据此分析得出结论即可.
解决此类问题要会利用控制变量法和转换法,探究影响动能的大小因素,是中考探究实验考查的重点.
11、小明在探究影响物体重力势能大小的因素的实验中,采用如图所示的措施:把三根相同的铁钉打入沙中,从空中释放钢球来撞击铁钉,看到的实验现象如图所示。
通过观察铁钉______来比较各钢球重力势能的大小。
若、两钢球质量不相等,两钢球下落的高度为,则从观察到的现象可知,、钢球重力势能较大的是______球。
若、两钢球质量相等,两钢球下落的高度为,则、钢球重力势能较大的是______球。
实验得出的结论是:物体重力势能的大小与______、______有关。
答案:
陷进沙坑的深度;


物体的质量;物体的高度
解析:
钢球在下落过程中,钢球的重力势能转化为钢球的动能,对铁钉做功,钢球的重力势能就越大,对铁钉做的功越多,铁钉陷入沙坑越深;
若、两钢球质量不相等,两钢球下落的高度为,由图可知铁钉打进沙坑里的深度大于铁钉打进沙坑里的深度,说明钢球重力势能较大;
若、两钢球质量相等,两钢球下落的高度为,由图可知铁钉打进沙坑里的深度大于铁钉打进沙坑里的深度,说明钢球重力势能较大;
实验得出的结论是:物体重力势能的大小与物体的质量和物体的高度有关;
所以答案为:陷进沙坑的深度;;;物体的质量;物体的高度。
本题是把钢球的重力势能转化成铁钉陷进沙坑的深度来比较各钢球重力势能的大小的,这种研究问题的方法叫转换法;
解决此类问题时,通常是利用转换法和控制变量法来探究物体的重力势能的大小与质量和高度的关系。
12、某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素”,已知物体质量的关系为,使用的器材有沙子、木桩等。实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示:
本实验是通过______ 来反映物体重力势能大小的。
为了探究物体重力势能大小与质量的关系,应选择______ 两图实验进行分析。
实验中为了探究重力势能大小与高度的关系,应让质量相同的物体,从______ 选填“相同高度”或“不同高度”由静止自由放下。实验现象表明:当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越______ 。
对比、、三次实验,具有的重力势能最大的是图______ 选填“”、“”或“”中的物体。
答案:
木桩进入沙中的深度 、 不同高度 大
解析:根据转换法,本实验是通过木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的;
为了探究物体重力势能大小与质量的关系,要控制物体被举高的高度相同,只改变物体的质量,已知,由上图知,应选择、两图实验进行分析;
实验中为了探究重力势能大小与高度的关系,应控制物体的质量相同,改变物体被举高的高度,即将物体从不同高度由静止自由放下,应选择图中、实验,中物体的高度大,根据转换法,中物体的重力势能更大,即当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越大;
对比、、三次实验,因中木桩进入沙中的深度最大,由转换法,具有的重力势能最大的是图中的物体。
所以答案为:木桩进入沙中的深度;、;不同高度;大;。
实验中通过木桩进入沙中的深度来表示重力势能的大小,采用了转换法;
重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,根据控制变量法,研究重力势能的大小与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析。
本题探究影响重力势能大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用及数据分析等知识。
13、为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景;图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从、处由静止自由释放然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。
若要探究动能大小与速度的关系,应选择图______选填“甲”、“乙”进行实验。木块在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力______选填“变大”、“变小”或“不变”,克服摩擦力做功的功率______选填“变大”、“变小”或“不变”。
本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?______,原因是______。
答案:
乙;不变;变小;不能;木块做匀速直线运动。
解析:
同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度滑下,到达水平面时的速度不同,木块被撞后移动的距离越远,推力做功越多,就可以说明小球的动能越大,从而得出质量相同时,速度越大的物体动能越大;水平面的摩擦力是滑动摩擦力,与压力大小和接触面粗糙程度有关;根据分析解答;
由牛顿第一定律内容分析回答。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
若要探究动能大小与速度的关系,控制物体的质量不变,改变物体的速度,应选择图乙进行实验。木块在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力是滑动摩擦力,与压力大小和接触面粗糙程度有关,二者不变,滑动摩擦力不变;由可知,木块受到的滑动摩擦力不变,木块的速度减小,在水平面上滑动时,克服摩擦力做功的功率变小;
如果水平面绝对光滑,小球推木块运动时,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去;木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定,所以小球动能的大小就无法比较。
所以答案为:乙;不变;变小;不能;木块做匀速直线运动。
14、在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知木块、、的质量关系为;三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示;木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,木块、将木桩打入沙中的深度相同。
实验时,木块应在木桩的________填“正上方”或“后上方”释放,将木桩打入沙中。
比较木块和将木桩打入沙中的深度可得:在质量一定时,物体高度________填“越高”或“越低”,重力势能________填“越大”或“越小”。
比较木块和将木桩打入沙中的深度,小刚认为:物体重力势能的大小与质量无关,你认为小刚的观点是________填“正确”或“错误”的,理由是________。
实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的________来判断重力势能的大小;下列实验与该步骤采用探究方法类似的是________。
A.学习光的三原色时,与颜料三原色做比较
B.研究发声的音叉是否振动时,把音叉放进水里观察到水花四溅
答案:
正上方
越高 越大
错误 、两木块释放的高度不同
深度

解析:木块释放后会在重力的作用下沿竖直方向运动,为了使木块能撞击木桩,木块应在木桩的正上方释放。
由图可知:、的质量是相同的,木块的高度高于的高度,撞击木桩的深度大于撞击木桩的深度,所以结论为:物体的质量一定时,物体的高度越高,具有的重力势能就越大。
由图可知:、下落的高度不同,质量也不同,打击的木桩的深度相同;而探究物体重力势能的大小与质量的关系,应控制物体下落的高度相同,故结论是错误的。
木块的重力势能转化为木桩的动能,木块的重力势能越大,则木桩获得的能量就越多,木桩陷入沙中越深,所以我们可以通过木桩陷入沙中的深度来判断重力势能的大小,这用到了转换法;学习光的三原色时,与颜料三原色做比较,用到了类比法,故A不符合题意;研究发声的音叉是否振动时,把音叉放进水里观察到水花四溅,将音叉的振动转换为水花四溅,用到了转换法,故B符合题意。
15、图是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道,将两小球、从轨道上由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块、发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。
为完成实验,应使两个质量______的小球从轨道上______高度由静止释放均选填“相同”或“不同”
由图场景可知,碰撞木块前瞬间,小球______的动能较大,两木块通过、两点处所受的滑动摩擦力大小分别为、,则______,滑行中,木块的动能转化成______能;
图是某次实验的场景:将两小球从图中、处静止释放,最终木块从水平木板的右端滑出,小丽用质量更大的木块替换木块后继续此次实验,将两小球仍从图中、处由静止释放,木块未滑出木板,小丽的实验改进有一处遗漏,它是______。
答案:
相同;不同;
;;内;
没有将木块也更换为与木块相同的木块。
解析:探究动能大小与速度关系时,应控制质量不变,改变速度,故应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放;
碰撞木块前瞬间,小球是从高处滑下的,速度较大,动能较大,两木块通过、两点处所受的滑动摩擦力大小分别为、,由于压力大小和接触面的粗糙程度相同,故摩擦力相同,即,滑行中,木块克服摩擦做功,木块的动能转化成内能;
由图可知,图实验探究的是动能大小与速度的关系,此时应控制质量相同,故实验的遗漏为:没有将木块也更换为与木块相同的木块。
所以答案为:相同;不同;;;内;没有将木块也更换为与木块相同的木块。
探究动能大小与速度关系时,应控制质量不变,改变速度;
动能的大小与速度有关;摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;木块克服摩擦做功,动能转化为内能;
根据实验的目的和控制变量法分析。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能大小时运用了转换法,要掌握这两种方法的应用。分析清楚图示情景是正确解题的关键。
16、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关“的实验中,让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图甲所示。
从同一高度由静止释放钢球,是为了让钢球到达水平面时______选填“质量”速度”或“动能相同,该实验的目的是研究铁球的动能大小与______的关系。
该实验是通过观察______大小,来说明铁球对木块做功的多少。
有同学将实验装置改成如图乙所示,用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系。
这个实验方案是______选填“正确”或“错误”的,因为压缩程度相同时,小球获得的动能______,木块移动的距离______。
答案:
速度;质量;木块移动的距离;错误;相同;相同
解析:
根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同,该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系;
实验中,是通过观察木块移动的距离的大小,来说明铁球对木块做功的多少,从而判断出铁球具有的动能的大小,这是转换法的运用;
观察图乙的装置可知,若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验目的。
所以答案为:速度;质量;木块移动的距离;错误;相同;相同。
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,若要研究动能大小与质量的关系,应控制其运动的速度相同;
动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来;
结合控制变量法的要求,看是否合理的控制了相关变量,并改变了要研究的变量,这样才能知道是否符合实验要求。
本题考查了探究动能大小影响因素的实验,除考查控制变量法的转换法的运用外,最后通过一个弹簧来对实验进行改进是本题的新颖之处,需要我们认真分析。
17、如图是“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置示意图。请你完成下列内容。
通过观察______来判断______选填“”或“”动能的大小;
让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与______的关系;
换用质量不同的小球,让它们从斜面的______选填“相同”或“不同”高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与______的关系。
若利用图所示的器材做“探究阻力对物体运动的影响”的实验,必须增加的器材是______填写字母
A.倾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.质量不同的小球
答案:
木块被推动的距离 速度 相同 质量
解析:研究物体的动能与哪些因素有关的实验,小球从斜面上滚落下来重力势能转化为动能,撞击木块,木块被推动的越远,则小球所具有的动能越大;
让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,质量一定,到达斜面底端的速度不同,目的是为了探究动能的大小与速度的关系;
换用质量不同的小球,改变了物体质量,应该让球从斜面的相同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与质量的关系;
若利用图所示的器材做“探究阻力对物体运动的影响”的实验,实验中需要让物体运动时所受阻力不同,阻力大小受压力和接触面粗糙程度的影响,所以必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,所以选B;
所以答案为:木块被推动的距离;;速度;相同;质量;。
小球从斜面上滑下,重力势能转化为动能;
动能的影响因素是质量和速度,根据控制变量法的操作要求分析解答;
“探究阻力对物体运动的影响”的实验,要让球在不同的阻力下运动,据此分析;
本题考查探究影响物体动能大小的因素实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
18、如图所示是探究物体动能大小与物体的质量、速度关系的示意图。
在探究“动能与速度”的关系时,要保持小球的______不变,让小球从______选填“相同”或“不同”的高度滚下,以不同的速度推动木块移动。
在探究“动能与物体质量”的关系时,要保持______相同,就是让质量不同的小球从______滚下。
物理研究方法有许多,本实验运用了两种研究方法:一是______法;二是转换法。就本题来说:用______来表示小球动能大小的方法就是转换法。
答案:
质量;不同;速度;同一高度;控制变量;木块移动的距离。
解析:
解析:
动能的大小与质量和速度有关,若要探究动能的大小与速度的关系,需控制小球的质量相同,速度不同。所以应选质量相同的两个小球,使两球在斜面的不同高度滚下来;
同理,若要探究动能的大小与质量的关系,需控制小球的速度相同,质量不同。所以应选质量不同的两个小球,使两球从斜面的相同高度滚下来。这样控制速度相同;
在实验中采用了控制变量法和转换法两种科学研究方法;
动能的大小与质量和速度有关,实验时用控制变量法分别探究;
由小球推动木块移动距离的远近来体现球的动能多少,是一种转换法。
所以答案为:质量;不同;速度;同一高度;控制变量;木块移动的距离。
动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究,研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同。研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同;
小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的,小球动能的大小是通过物体被推动移动的距离体现的。
动能的决定因素有两个:质量和速度。要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时,要从控制变量法的思路入手分析。注意解本题时,要把握转换法和控制变量法的运用。
19、小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和水平面平滑相接,请结合实验回答下列问题:
实验中通过______反映小球动能的大小;实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度______ 选填“越大”或“越小”时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下,这样做的目的是______。
实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面含斜面和平面上,进行实验,而保证小球质量和高度______ 选填“相同”或“不同”,发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。
小明在实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回的越高,如果接触面光滑到没有摩擦,那么小球将______
A.沿着斜面匀速直线运动 不能上升到初始高度,最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止 能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动
小明在中用到一种科学方法,下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法______
A.阿基米德原理 杠杆原理 牛顿第一定律。
答案:
弹簧被压缩的程度;越大;
使小球达到水平时速度相同;
相同;


解析:
小球压缩弹簧,对弹簧做功,做功的多少反映了小球动能的多少,弹簧被压缩的程度越大,说明小球的动能越大。所以,可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少;实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度越小时,小球达到水平面上的速度越小,弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关;
要研究动能大小与质量的关系,由控制变量法的应用可知:就要控制速度不变,让质量变化;速度是通过起始点的高度来控制的,所以要控制两球从同一高度滚下;
斜面实验中,小球从同一斜面的同一高度滚下,可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度;
接触面越光滑小球被弹回的越高,由此推理,如果接触面光滑到没有摩擦,只有动能和势能相互转化,机械能保持不变,那么小球将能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动;
牛顿第一定律:水平面越光滑,对小车的阻力越小,小车运动得越远,小车的速度减小得越慢;由此推理,当水平面绝对光滑时,运动的小车受到的阻力为,即小车在水平方向上不受力的作用时,小车将匀速直线运动下去;牛顿第一定律也是在实验和科学推理相结合的基础上得出的。
所以答案为:弹簧被压缩的程度;越大;使小球达到水平时速度相同;相同;;。
小球动能的多少是通过它对弹簧做功的多少来认识的,对弹簧做功的多少又是通过弹簧被压缩距离来体现的;物体动能的大小质量和速度两个因素有关;
研究动能大小的决定因素时,用到控制变量法进行研究;研究动能与质量大小的关系时,需要控制小球的速度相同;从图中读出小球的高度;
物体的动能和势能可以相互转化,而且在转化过程中,如果不受阻力,机械能的总量保持不变,如果有阻力作用,则机械能减小,内能增加;
牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上的。
本题主要是对学生科学探究能力的考查,有机渗透对科学态度、以及科学方法的体验与应用,在研究多变量的关系时,一定要运用控制变量法,本题是一道难题。
20、如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,,。
实验中,探究的动能是指______填序号
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与______的关系。
在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面问一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑感,小明设计了如图所示的实验:让质量不同的小球、同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若球相对于球______选填“运动”或“静止”,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
答案:
;速度;静止;相等。
解析:
据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;所以选B;
实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关;
使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,则小球到达水平面时的速度不同,所以,这是为了研究动能大小与物体速度的关系;
让质量不同的小球、同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若任一时刻两球的速度大小相等,即以任何一个小球为参照物,另一个小球都是静止的,所以若球相对于球静止,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
所以答案为:;速度;静止
据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的,小球动能的大小是通过物体被推动移动的距离体现的;
通过运动和静止的相对性分析即可判断;
21、如图,用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”

实验中是通过比较__________来比较动能大小.
本实验研究的动能是指__________填序号.
A.小球在斜面上时的动能 小球撞击木块时的动能 小球撞击木块后木块的动能
比较图甲、乙是为了研究动能大小与__________的关系.
如图丙所示,小赵在实验时,先让质量为的小球从斜面高处由静止下滑,撞击放在处木块,测出木块被撞击的距离为,保持木块在位置不变,让同一小球从斜面高处由静止下滑,测出木块被二次撞击的距离为,则可能出现___选填“”、“”或“”,你判断的依据是______从能量角度解释.
答案:
木块移动的距离;

速度;
;小球在粗糙水平面运动时有部分机械能转化为内能,第二次撞击木块时的动能没有第一次的大
解析:
本题考查影响物体动能大小的实验。通过实验考查了学生对控制变量法的运用,通过实验过程在不同实验中的联系,考查了学生对基本知识的掌握。
小车动能大小不能直接观察,而是通过小车推动木块运动距离来反映;
小球动能的大小是指撞击木块时的动能;
动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究,研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同;研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同;
小球在运动过程中要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,据此进行分析。
由图知,小球从斜面滚下,将木块推得越远,动能就越大,通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小;
小球动能的大小是指小球撞击木块时的动能,小球部分动能转化为木块的动能,故B符合题意;
由图知,两个小球从不同一高度滚下,速度不相同,速度大的将木块推得较远,动能较大,此实验为了研究动能大小与速度的关系;
第一次实验时,小球刚滚下斜面就撞击到木块,第二次实验时,小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块,小球在运动的过程中要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小,所以木块移动的距离大于。
所以答案为:木块移动的距离;

速度;
;小球在粗糙水平面运动时有部分机械能转化为内能,第二次撞击木块时的动能没有第一次的大。
22、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球和的质量大于,分别从不同的高度和静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是______选填“控制变量法”或“转换法”。若水平面绝对光滑,本实验将______选填“能”或“不能”达到探究目的。
由图甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与______有关。
小丽根据图甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确?______选填“正确”或“错误”,理由是:______。
某同学用图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是______选填“正确的”或“错误的”。
答案:
转换法 不能 速度 错误 没有控制速度一定 错误的
解析:实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的。
甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,到达水平面的时的速度不同,对木块做功多少不同,故可以得出结论:物体的动能大小与速度有关。
小丽的看法是错误的,因为要探究动能与质量的关系,需要保证小球的速度不变,甲、丙两图中小球下落的高度不同,则到达水平面的速度不同,故不能得出动能大小与质量的关系。
图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,故错误的。
所以答案为:转换法;不能;速度;错误;没有控制速度一定;错误的。
掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,实验将不能达到探究目的;
动能大小跟质量和速度有关;在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。
掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
23、如图所示,在探究阻力对物体运动影响的实验中。
固定斜面,让小车从斜面上的______由静止滑下,其目的是使小车到达水平面时的______相同。
比较甲、乙、丙三次实验,可得结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越______,在水平面上运动的距离越______。
若水平面绝对光滑,不考虑空气阻力,请在图中大致画出小车在光滑水平面上运动的图象。
小明将实验装置改为图所示,让小车在斜面上由静止滑下后,能与固定在右端的弹簧碰撞,来研究动能大小与哪些因素有关。
通过观察______可以反映小车动能的大小;
为了研究动能大小与物体速度大小的关系,应该让同一小车从斜面上______高度滑下;
小车压缩弹簧的过程,小车的动能转化为弹簧的______能。
答案:
同一位置 速度 小 远 弹簧的形变程度 不同 弹性势
解析:
让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是,当小车到达水平面时,使小车的速度相同;
毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,阻力变小,根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远,小车速度减小的越慢;
由以上可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远;如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将做匀速直线运动;匀速直线运动在图线上是一条平行于时间轴的直线,如图所示:

本实验中运动的小车会压缩弹簧,弹簧的形变越大,表明小车对弹簧做的功越多,小车的动能就越大,所以实验中通过弹簧的形变程度来判断小车动能的大小;
研究动能与速度的关系时,应该改变速度的大小,即让同一小车从斜面上不同的高度滑下;
小车压缩弹簧的过程,小车的速度变小,动能变小,弹簧的形变变大,弹性势能变大,动能转化为弹簧的弹性势能。
所以答案为:同一位置;速度;小;远;见上图;弹簧的形变程度;不同;弹性势。
为完成“阻力对物体运动的影响”的实验,应采用控制变量的思想,即保持小车到达水平面时的速度相同;
毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,根据实验现象得出结论;
根据运动变化的趋势推理想像,画出图象即可;
小车压缩弹簧,弹簧的形变越大,小车的动能就越大;
研究动能与速度的关系时,控制物体的质量不变,改变速度的大小;
弹簧发生弹性形变,具有弹性势能。
本题考查了阻力对物体运动的影响、动能的影响因素;在用控制变量法探究物理问题时,一定要控制其它因素不变,才能得到正确的结论。
24、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球和的质量大于,分别从不同的高度和静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图甲所示。
小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是________选填“控制变量法”或“转换法”。若水平面绝对光滑,本实验将________选填“能”或“不能”达到探究目的。
由图甲、两图可得实验结论:物体的动能大小与________有关。
小丽根据图甲、两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确?________选填“正确”或“错误”,理由是:________________________。
某同学用如图乙所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是________选填“正确的”或“错误的”。
答案:
转换法 不能 速度 错误 没有控制速度一定 错误的
解析:实验中通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,采用的是转换法;若水平面绝对光滑,则木块运动时不受阻力作用,撞击后将保持匀速直线运动,无法通过木块移动距离的长短来判断小球动能的大小;题图甲、中小球的质量一定,下落高度不同,到达水平面的时的速度不同,对木块做功多少不同,可得出物体的动能大小与速度有关的结论;由题图甲、得出的结论是错误的,因为要探究动能与质量的关系,要保证小球到达水平面的速度相同,即小球下落的高度必须相同;题图乙中探究动能的大小与速度的关系时,应改变小球撞击木块前的速度,控制其他因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同。
25、某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量成正比,也可能与形变量的平方成正比。用如图装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作:
弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度;
将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出此时弹簧上端到水平面的高度;
释放小铁块,当铁块上升到最大高度时,读出铁块下端到水平面的高度;
改变弹簧的压缩长度,重复步骤,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量、形变量的平方和小铁块上升的距离
实验次数
实验中弹簧的形变量______用所测物理量符号表示;
本实验中,弹簧弹性势能大小是通过______来间接反映的;
A. C.
该同学根据表中数据分别作出图甲和图乙图象,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与______成正比
答案:
;;形变量的平方
解析:弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度,即;
实验中弹性势能的大小通过铁块被弹起的高度来间接的反应,即铁块到达的最高点减去弹簧被压缩的最低点,即,故D正确;
由表可知,与成正比例函数关系,图象为过原点的直线,即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
所以答案为:;;形变量的平方。
弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度;
实验中弹性势能的大小通过铁块被弹起的高度来间接的反应,这用到了转换法;
正比例函数图象为过原点的直线。
本题考查了学生通过题中信息分析解答能力,这类题,难度一般不会很大,只要认真审题即可解答。
26、小李同学想要利用如图甲所示的装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。
在探究“动能的大小与速度的关系”时,应保持小车的________相同,让小车从斜面上________选填“相同”或“不同”高度处自由滑下,以不同的速度推动木块移动。
本实验运用了两种研究方法:一是________________;二是转换法,就本题来说用________________来反映小车动能大小的方法就是转换法。
小李同学在实验过程中又发现只要去掉木块,就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图乙所示,他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上,让小车分别从斜面上由静止滑下,观察小车在水平面上运动的距离。每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是:使小车到达水平面时具有相同的________。
实验发现,小车在玻璃面上运动的距离最远,说明小车受到的阻力最________,进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将做________运动。
答案:
质量 不同 控制变量法 木块移动的距离 初速度 小 匀速直线
解析:探究动能与速度的关系时,要保持小车的质量不变,让小车从斜面的不同高度处自由滑下,到达水平面时的速度不同,由小车推动木块移动距离的远近可反映小车的动能多少,采用的是转换法;玻璃表面最光滑,受到的阻力最小,小车运动的距离最远,速度减小得最慢;水平表面绝对光滑时,小车在水平方向上不受力,将一直做匀速直线运动。
27、在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失,图乙中球离开弹簧前的接触面光滑,离开后接触面粗糙。
将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是______ ;
该实验是通过观察______ 来反映小球的动能大小;
小李同学将实验装置改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与______ 选填“质量”或“速度”的关系;
小李觉得利用图乙的装置,也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放图丙撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系。______ 选填“小李”或“小华”的设计方案不可行,如果用该方案,你将观察到的现象是______ 。
答案:
控制速度相同 木块移动的距离 速度 小李 木块最终移动的距离相同
解析:根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制小球到达水面时初速度相同,即控制速度相同;
根据转换法,实验中,是通过观察木块移动的距离的大小判断出小球具有的动能的大小;
用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能不相同,小球与弹簧分开后获得的初速度不同,而小球的质量相同,故可以研究小球的动能大小与速度的关系;
小华的方案:将质量不同的小球从同一高度静止释撞击同一木块,小球的速度相同,质量不同,故能探究小球的动能大小与质量的关系;
图乙的装置可知,若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧弹性势能相同,转化出的动能相同,如果按此方案操作,可以观察到的现象是木块最终移动的距离相同,故小李的设计方案不可行。
所以答案为:控制速度相同;木块移动的距离;速度;小李;木块最终移动的距离相同。
由控制变量法,从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面初速度相同;
根据转换法,动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来;
物体动能的大小与物体的质量和速度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
弹簧的弹性势能转化为小球的动能,小球的动能转化为木块的动能;
根据控制变量法分析;
结合控制变量法的要求,看是否合理的控制了相关变量,并改变了要研究的变量,这样才能知道是否符合实验要求。
本题探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验,考查控制变量法、转换法的运用及机械能的转化和对实验方案的评估。
28、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离.如图甲所示.请回答下列问题:
从同一高度由静止释放的目的是____,该实验的目的是研究铁球的动能大小与______的关系.
该实验是通过观察________的大小,来说明铁球对木块做功的多少,从而判断出________“铁球”或“木块”具有的动能的大小.如果水平面绝对光滑,则________选填“能”“不能”比较出铁球动能的大小。
有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较.该实验方案是否可行?
答:____,你的理由是______________________________________________。
答案:
使铁球到达水平面时的速度相等;质量;
木块移动的距离;铁球;不能;
不可能;相同的弹性势能转化得到相同的动能,最终木块移动的距离相等
解析:略
29、在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,如图甲所示。
小宇选用质量不同的两个钢球、从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,分析钢球两次推动水平面上的木块移动的距离,可以探究动能大小与______的关系。
实验中,钢球在水平面上推动木块移动的距离______选填“相同”或“不同”。比较实验现象,可以得出动能较小的是______钢球。
实验中,若让同一钢球从斜面相同高度处滚下,推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动,他发现水平面越光滑,木块移动的距离越______选填“远”或“近”,若水平面绝对光滑,木块将______。
他还想“探究滑动摩擦力与压力大小的关系”,进行了如图乙所示的实验。
在实验操作中他发现,弹簧测力计斜向上拉动物块时,也可使物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,物块处于______选填“平衡”或“非平衡”状态;弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力______选填“是”或“不是”一对平衡力,理由是______。
实验次数
木块对木板压力
弹簧测力计读数
保持接触面粗糙程度不变,沿水平方向拉物块做匀速直线运动,通过实验得到了表格中的相关数据,请帮他分析,此次试验中,滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为:______。
答案:
质量 不同 远 做匀速直线运动 平衡 不是 两个力不在同一条直线上
解析:
小宇选用质量不同的两个钢球、从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,到达水平面时的速度相同,所以探究的是动能大小与质量的关系;
实验中,钢球在水平面上推动木块移动的距离越远,则动能越大,由于的质量大,则推动木块移动的距离远,的动能大,的动能小;
接触面越光滑,物体所受摩擦力越小,物体运动的越远,若水平面绝对光滑,物体不受阻力作用,则运动的物体将一直保持匀速直线运动状态;
弹簧测力计斜向上拉动物块时,也可使物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动,此时物块的运动状态不变,则处于平衡状态;弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力不在同一条直线上,不是一对平衡力;
根据表格中数据时,,当时,,则由此知,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,即弹簧测力计的示数大小,故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为:。
所以答案为:质量;不同;;远;做匀速直线运动;平衡;不是;两个力不在同一条直线上;。
动能的大小与质量和速度有关,根据实验中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
木块被撞出得远,说明小球的动能大,做功越多;
接触面的粗糙程度不同,小车的运动距离不同;可得出:物体如果不受外力作用,则运动的物体将一直匀速直线运动状态。
二力平衡的条件:同体、反向、等大、共线分析;物体在平衡状态中受平衡力的作用;
由表格中的数据分析得出。
解决多因素问题时常利用控制变量法进行分析,对于动能的大小研究常采用转换法进行分析。
30、小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。
为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的、、、四个铅球分别从距离沙坑表面某高度处静止释放,其中球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下球在光滑管道中运动的能量损失不计。各小球质量大小关系为。
本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
为验证猜想二,应比较 填实验序号,得到的结论是:当物体质量相同时,高度越高,重力势能越 选填“大”或“小”。
比较,可以验证猜想 选填“一”“二”或“三”。
比较,得到的结论是当质量和下落高度相同时,重力势能与物体运动的路径 选填“有关”或“无关”。
答案:
铅球陷入沙中的深度 大 一 无关
解析:略
31、为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来时行实验。
如图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从处静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景,据此你能得出的结论是:速度相同时,物体的______越大,动能越大。
如图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从、处由静止释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景,据此你能得出结论是质量相同时,物体的______越大,动能越大。
本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?______;理由是______。
实验结束后,同学们联想到在许多公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验序号 小球的质量 小球自由滚下的高度 木块被撞后运动的距离
为了探究“超载”安全隐患,应选择______两个序号的实验进行比较;为了探究“超速”安全隐患,应选择______两个序号的实验进行比较,分析表格中对应的实验数据可知:______对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
答案:
质量 速度 不能 无法比较动能大小 、 、 速度
解析:
图甲,两小球滚下高度相同,速度相同,两小球的质量不同,探究的是动能与质量的关系,得出的结论是,速度相同时,物体的质量越大,动能越大;
图乙两小球的质量相等,滚下的高度不同,探究的是动能与速度的关系;
图乙中两小球的质量相同,滚下的高度越大,到达水平面的速度越大,将木块推得越远,得出的结论是:质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;
若水平面光滑,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去。木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定。所以小球动能的大小就无法比较。
、研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择、两个序号的实验进行比较;
、为了探究“超速”安全隐患,应选择、两个序号的实验进行比较;由表中实验数据可知,在同等条件下速度对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
所以答案为:质量;速度;不能;无法比较动能大小或无法比较木块被推动的距离而无法比较动能;、;、;速度。
分析图甲,两小球的质量不同,可探究动能与质量的关系;
分析图乙,小球滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,可探究动能与速度的关系;
由牛顿第一定律内容分析回答。
、研究超载危害,应控制速度相等,即小球下滑的高度相同而质量不同,分析表中实验数据,然后答题;
、应用控制变量法,分析表中实验数据,然后答题。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。

延伸阅读:

标签:

上一篇:2022-2023江苏省扬州市宝应县曹甸高级中学高二(下)第二次月考物理试卷(含解析)

下一篇:重庆市渝东三校2022---2023下学期+八年级物理期中联考试卷(无答案)