中考物理实验专题突破针对训练实验17探究物体的动能跟哪些因素有关 2 4页

实验十七探究物体的动能跟哪些因素有关 ‎◎核心考点：‎ ‎【设计与进行实验】‎ ‎1.主要实验器材：质量不同的钢球、木块、斜面等；‎ ‎2.实验步骤：‎ 探究1：动能大小与速度的关系 ‎（1）控制不变的量时钢球的质量m；‎ ‎（2）改变的量时钢球的速度，即改变钢球在滑槽上的释放位置的高度h；‎ ‎（3）观察的量时木块被撞出的距离s。‎ 次数 质量m/kg 高度h/cm 推动木块的距离s/cm ‎1‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎0.1‎ ‎15‎ ‎3‎ ‎0.1‎ ‎20‎ 探究2：动能大小与质量的关系 ‎（1）控制不变的量时钢球的速度，即固定钢球在滑槽上的释放位置的高度h；‎ ‎（2）改变的量钢球的质量m；‎ ‎（3）观察的量时木块被撞出的距离s。‎ 次数 质量m/kg 高度h/cm 推动木块的距离s/cm ‎1‎ ‎0.1‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎0.2‎ ‎10‎ ‎3‎ ‎0.3‎ ‎10‎ ‎【分析和论证】‎ 探究1中：当钢球质量相同时，钢球达到斜面底端速度越大，木块被撞击滑行的距离越远，说明钢球的动能与速度有关，速度越大，动能越大。‎ 4‎ 探究2中：当钢球达到斜面底端速度相同时，钢球质量越大，木块被撞击滑行的距离越远，说明钢球的动能与质量有关，质量越大，动能越大。‎ ‎【实验结论】‎ 物体动能大小与物体的质量和运动速度有关：‎ ‎①质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大；‎ ‎②运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。‎ ‎【实验方法】‎ ‎（1）转换法：通过小球推动木块运动的距离来反映小球动能大小，推动木块运动距离越远，小球的动能越大；‎ ‎（2）控制变量法：‎ ‎①探究动能大小与质量的关系（控制小球速度不变，将质量不同的两小球，从同 一高度由静止释放，小球质量越大，撞击后木块运动的距离越大，小球动能越大）。‎ ‎②探究动能大小与速度的关系（控制小球质量不变，将质量相同的两小球，从不 同高度由静止释放，小球速度越大，撞击木块后运动的距离越大，小球动能越大）。‎ ‎【交流与讨论】‎ ‎（1）使钢球获得动能的方法：将钢球由斜面某一高度静止释放（重力势能转化为动能）。‎ ‎（2）将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的：控制钢球达到斜面底端时具有相同的初速度（钢球的速度与质量无关）。‎ ‎（3）将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的：改变钢球达到斜面底端时的初速度。‎ ‎（4）实验推理：当水平面绝对光滑时，木块将一直做匀速直线运动。‎ ‎（5）水平面绝对光滑时对实验的影响：钢球撞击木块后木块移动的距离无法确定，钢球动能的大小无法比较。‎ ‎（6）钢球在水平面上不能立即停下的原因：钢球具有惯性。‎ ‎（7）木块最终停止的原因：受到摩擦力的作用（力是改变物体运动状态的原因）。‎ ‎（8）实验中能量的转化。‎ ‎①小球从斜面上由静止下落，下滑过程中重力势能转化为动能和内能；木块在水平面上运动时动能转化为内能。‎ ‎②钢球在运动过程中机械能不守恒，机械能减少量最终转化为内能。‎ ‎（9）实验改进：‎ 4‎ ‎①木块被撞后滑出木板的解决办法：换质量更大的木块，换质量更小的钢球，换更长的木板。‎ ‎②木块质量较大，确保实验现象较明显：增大钢球滚下的高度。‎ ‎③不用木块的实验改进：在桌上铺一条毛巾，钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小。‎ ‎（10）实验结论的应用：生活中超载、超速问题（超速：速度大，超载：质量大，则动能大，危险性大）。‎ ‎◎针对训练 小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验步骤如下：‎ ‎①将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，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；‎ ‎②将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，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；‎ ‎③将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，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：‎ ‎（1）实验中小球动能的大小是通过观察比较　　反映出来的，这里用到了物理学研究问题的方法是　。‎ ‎（2）为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用　　两个图来分析，并由此得出的实验结论是　　。‎ ‎（3）分析乙、丙两图，得到的实验结论是　　。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，（选填“大客车”或“小轿车”）的限速为100km/h。‎ ‎（4）小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的　能转化为动能。机械能（选填“守恒”或“不守恒”）。‎ 4‎ ‎（5）甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离为30cm，则重力对木块做功J。‎ ‎（6）如果水平面光滑，则（选填“能”或“不能”）完成本实验探究。‎ ‎（7）某同学根据甲、丙两图得出物体的动能与质量有关，他的结论（选填“对”或“不对”），理由是 ‎（8）实验中小球滚动到斜面底端时会继续向前运动，是因为小球具有；木块最终停下来是因为受到的作用。‎ ‎（9）如果做乙、丙图实验时,丙图中木块被撞后滑出木板，为了使钢球不滑出木板，需要改进丙图实验，再与乙图实验对比。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 答案：（1）木块在水平面上滑行距离长短；转换法；‎ （2） 甲、乙；在质量一定时，物体的速度越大，动能越大；‎ （3） 速度一定时，物体质量越大，动能越大；大客车；‎ （4） 重力势能；守恒；‎ （5） ‎0；‎ （6） 不能；‎ （7） 不对；没有控制速度相同；‎ （8） 惯性；阻力；‎ （9） A 4‎