《探究动能大小的影响因素》
一、实验探究题
1. 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。
步骤Ⅰ是为了研究动能大小与_________的关系。 步骤Ⅱ中让钢球每次从斜面相同高度由静止滚下的目的_____________________。
实验中,通过比较小车推动木块距离的远近来判断小车动能的大小,这种常用的实验方法是__________。选转换法、类比法、假想法
2. 同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,设计了图甲所示的实验方案,
并进行了如图的实验:
步骤l:让钢球从斜面A点由静止开始下滑,到达水平面时速度为,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离;
步骤2:让同一钢球从斜面B点由静止开始下滑,到达水平面时速度为,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离;
步骤3:改变让质量不同的钢球从A点由静止开始下滑,撞击木块使木块移动,记下木块移动的距离。 比较、,可知______小明根据
选填“
”、“
”、“
”,原因:钢球的
重力势能越大,转化为钢球的______能越大。
,得出“质量相等时,物体的速度越大,动能越大”的结论,
他是如何分析得出结论的?______
小球从斜面上滑下后,碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑行一段距离后停下,如图甲所示,设碰撞后木块获得的动能为木块克服摩擦力所做的功为W,则
______
选填“
”、“
”或“
,”。
3. 如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中让钢球从
光滑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,木块沿水平方向向右运动直至停止。
实验中是通过观察________来判断钢球的动能大小。
木块最终会停下来的主要原因是受到摩擦阻力的缘故,在此过程中木块通过________的方式把动能转化为了内能。
通过比较甲、乙两次实验,可以探究物体的动能与物体________之间的关系。 在图甲、丙两次实验中,小钢球的质量度:________
选填“
”、“
”或“
则表明物体的动能与质量的关系是:________。
,则小球下滑到斜面底端时的速”;若木块运动的距离
,
4. 小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动的速度有关,于是她设计了如图甲、乙
所示的实验来探究动能的大小与哪些因素有关.
A.让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从不同高度处开始向下运动,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. B.让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从高度处开始向下运动,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.
由上述甲、乙两组实验:
乙图中让质量不同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____________________________________.
选用图乙探究的是动能与________的关系,得出的结论是____________________________________.
物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法.本实验中运用了两种研究方法,一是__________;二是转换法,就是用___________________来表示小球动能的大小.
5. 小贝利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他将小球A、
B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,会与静止在水平轨道上的木块C发生碰撞,碰撞后木块都会在水平轨道上滑行一定距离后停止。实验装置中小球A、B的质量分别为摆长为L且均相同;摆线与竖直方向的夹角为且
。
、
且
;
在开始探究前,小贝将小球A、B同时拉到与竖直方向成相同角度的位置,然后由静止同时释放,观察到它们始终并排摆动且同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小均____________选填“相同”或“不同”,且与小球的___________无关。
小贝通过的甲、乙所示的探究过程,他观察到B球能将木块C撞得更远,经过思考可得出结论:小球的动能大小与_______有关;
图乙中小球B到达竖直位置时的速度_____填“大于”、“小于”或“等于”图丙中小球B到达竖直位置时的速度.如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:当质量相同时,物体的速度 ________,动能越大。 实验结束收拾器材时,小贝发现木块有点发热,改变木块内能的方式是________,在小球撞击木块C以后,如果木块C受到的力突然全部消失,C将做__________运动。
质量和速度谁对动能的影响较大呢
小明所在的物理兴趣小组借助速度传感
器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示. 表一钢球撞击时的速度为
木块滑行距离序号 钢球质量
1 2 3 100 200 300 10 20 30 表二钢球质量为序号 1 2 3 钢球撞击速度8 16 24
木块滑行距离10 40 90 分析表一、二两组数据可以得出:________对物体的动能影响较大,依据是_____________________。
6. 小明用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”实验步骤如下:
将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离
后静止,如图甲所示.
将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离
后静止,如图乙所示.
将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离
后静止,如图丙所示.
根据上述三次实验,回答下列问题:已知
通过观察比较 就可以反映小球动能的大小,物理学中把这种研究方法称为 用到这种研究问题方法的实验还有 。举一例 对比甲、丙两图,能否判断小球动能的大小,答: 。
对比乙、丙两图,通过分析得到的具体实验结论是什么?答: 。
7. 在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,
当钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
改变钢球释放的高度可以改变钢球的_______,这种物理研究方法是_______法。 从上表数据可以看出,实验中控制了钢球的_______相同,从而探究物体动能与_______________的关系,这种物理研究方法是 ________法。
第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用_______同学的建议。选填“甲”、“乙”或“丙”
_______越大,由上述实验数据和现象,可得出结论:当物体的_______一定时,物体动能越大。
8. 用如图的装置来验证影响物体动能大小的因素.
在此实验中是通过比较 来比较小球动能的大小. 若要研究超载安全隐患,需要添加的一个器材 。 小球从斜面的同一高度由静止释放,其目的是 。
该实验中物体的动能是指物体 选填“A”或“B”的动能,该动能是由 能转化而来的.
9. 如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
该实验是通过比较______来反映动能的大小。该小车A的动能是由_________能转化而来的。
实验可以得出的结是:__________________。