探究动能、势能的大小与哪些因素有关
理解物体的动能与势能的大小关系

理解物体的动能与势能的大小关系随着人们对物体的运动和变化的研究不断深入,关于物体动能与势能之间的关系的讨论也越来越多。
动能和势能是物体运动和能量转化的重要概念,理解它们之间的大小关系对于我们更好地理解物体运动和能量转化机制具有重要意义。
一、动能的概念与公式推导动能是物体由于运动而具有的能量,它取决于物体的质量和速度。
根据动能的定义可以得出动能的公式:动能=1/2mv²,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
可以看出,动能与质量成正比,与速度的平方成正比。
当物体的质量增加或速度增加时,动能也会增加,反之亦然。
二、势能的概念与公式推导势能是物体由于位置而具有的能量,常见的势能有重力势能和弹性势能。
重力势能是由于物体相对于地面的高度而具有的能量,可以通过重力势能的公式来计算:势能=mgH,其中m为物体的质量,g为重力加速度,H为物体相对于参考点的高度。
可以看出,重力势能与质量和高度成正比。
三、动能与势能的转化物体的动能和势能可以相互转化,这是物体运动过程中能量转化的基本机制。
当物体从静止状态开始,被施加外力使其加速运动时,动能不断增加,而势能不断减小。
在物体达到最高点的时候,动能为0,而势能达到最大值。
当物体下落回到起点位置时,动能达到最大值,而势能变为0。
这个过程中,动能和势能的转化是互相对应的。
四、动能与势能的大小关系根据前面的讨论可以得出,动能和势能之间存在着一种互相转化的关系。
在物体下落的过程中,势能不断转化为动能,而动能随着速度的增加而增加。
当物体达到最低点时,势能为0,而动能达到最大值。
因此,动能的大小与势能的大小成反比,即当势能增加时,动能减小;而当势能减小时,动能增加。
这个关系可以通过动能和势能的公式推导出来。
总结:通过对物体的动能和势能的理解,我们可以更深入地认识到物体运动和能量转化的规律。
动能与质量和速度的平方成正比,势能与质量和高度成正比。
动能与势能之间存在着互相转化的关系,它们的大小关系是反向的。
中考物理考前押题终极提分练:力学实验(解析版)

力学实验一、实验题1.如图甲、乙,分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下,高度h越大,钢球推动木块移动距离越______,对木块______越多,说明钢球的______越大。
经过多次实验,探究出物体动能大小与______关系。
(2)图乙中的木块从小桌正上方的不同高度,由静止自由落下。
下落过程中,木块的______转化为______。
该实验通过______反映物体重力势能大小。
【答案】大做功动能速度重力势能动能小桌下陷的深度【详解】(1)[1][2][3][4]探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接测量,可以通过观察钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的大小,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小;高度h越大,钢球推动木块移动距离越大,则小钢球对木块做功越多,说明钢球的动能越大。
钢球的质量不变,进行多次实验,通过改变钢球的高度位置来改变钢球到达水平面的速度大小,由此探究出物体动能大小与速度关系。
(2)[5][6][7]图乙中的木块从小桌正上方的不同高度,由静止自由落下。
下落过程中,木块的质量不变,速度变大,动能变大,高度变小,重力势能变小,则木块的重力势能转化为动能;重力势能的大小无法直接测量,所以采用转换法,通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小。
2.实验桌上有满足实验需要的如下器材:已调零的弹簧测力计1支、水平长木板1块、带拉环的长方体木块(G木=2N)1个、钩码1盒(每个钩码重0.5N),小米利用上述器材设计一个实验证明:当接触面的粗糙程度一定时,接触面所受的压力F压越大,滑动摩擦力f滑越大的实验。
主要实验步骤如下:①按照如图所示组装实验装置,把长木板放置在水平桌面上,木块放在水平长木板上。
记录木块重力G木,钩码重力G码。
①用弹簧测力计水平匀速拉动木块,读取并记录弹簧测力计拉力F拉大小。
11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关

11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关引言动能和重力势能是物理学中重要的概念,它们与物体的运动和位置变化密切相关。
在本实验中,我们将探究动能和重力势能的大小与哪些因素有关。
通过实验观察和数据分析,我们可以深入理解这两个概念并了解它们的影响因素。
实验目的1.探究动能的大小与物体的质量、速度和形状有关2.探究重力势能的大小与物体的高度、质量和重力加速度有关实验器材和材料1.实验架2.弹簧测力计3.刻度尺4.实心球体(不同质量、形状的)5.直尺6.秤实验步骤实验1:探究动能的大小与物体的质量、速度有关1.准备实验器材和材料:实验架、弹簧测力计、刻度尺和实心球体(不同质量的)。
2.将实验架搭建好,并将弹簧测力计固定在上方。
3.使用刻度尺测量弹簧测力计的初始长度,并记录下来作为参考。
4.将实心球体(质量较小的)放在弹簧测力计下方,并给球体一个初始速度,使其撞击并拉伸弹簧测力计。
5.使用刻度尺测量弹簧测力计的拉伸长度,并记录下来。
6.根据弹簧测力计的拉伸长度计算球体的动能,并记录下来。
7.重复步骤4-6,使用质量较大的球体进行实验。
8.分析实验数据,绘制动能与质量的关系图。
实验2:探究动能的大小与物体的形状有关1.准备实验器材和材料:实验架、弹簧测力计、刻度尺和不同形状的实心球体。
2.将实验架搭建好,并将弹簧测力计固定在上方。
3.使用刻度尺测量弹簧测力计的初始长度,并记录下来作为参考。
4.将不同形状的实心球体放在弹簧测力计下方,并给球体一个初始速度,使其撞击并拉伸弹簧测力计。
5.使用刻度尺测量弹簧测力计的拉伸长度,并记录下来。
6.根据弹簧测力计的拉伸长度计算球体的动能,并记录下来。
7.分析实验数据,比较不同形状的球体的动能大小。
实验3:探究重力势能的大小与物体的高度有关1.准备实验器材和材料:实验架、刻度尺、直尺和球体。
2.将实验架搭建好,并使用直尺测量初始高度H。
3.将球体放在初始高度H处,并给球体一个初始速度,使其下滚到地面。
探究动能的大小与哪些因素有关-初中物理实验

设计实验方案:
提示
(1)考虑“控制变量法” (2) 怎样比较动能的大小?
结论: 质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大。
运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
重力势能的大小与什么因素有关
猜想:
物体的质量 高度
设计实验、进行实验:
利用你身边的物品例如笔纸橡皮等进行实验验证你的猜想可以从物体下落时的破坏力来判断它的势能大小
实验一《探究动能的大小与哪些因素有关》
(1)实验关键——控制变量,增强对比 。 (2)具体方法:最好能在板面上固定较薄的铝铁皮,便于小车定向行驶,选用轻质木块,被推动距离更显著。
1、动能的大小跟哪些因素有关?
提示
利用你身边的物品,例如笔、纸、橡皮等进行实验,验证你的猜想,可以从物体下落时的 破坏力来判断它的势能大小。
结论:
质量相同的物体,被举的高度越高,重力势能越大; 高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。
弹性势能的大小与什么因素有关? 思考:以什么来判断弹性势能的大小?
弹性势能大小与
有关,
当
越大,弹性势能越
与速度和质量有关 与被举高度和质量有关 与弹性形变大小有关
。
弹性形变大小
弹性形变
大
拉弯的弓和变形的网球具有的能量是因为什么? 发生弹性形变
弹性势能:物体由于弹性形变而具有的能。
结论: 弹性势能的大小与弹性形变的程度和物体材料有关。
结论: 弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
能量的单位 : 焦耳 简称焦,符号是 J
小结
能量
动能
势能
重力势能 弹性势能
探究方法:控制变量法 转换法
力学分组实验十七:《探究动能大小与哪些因素有关》

实验十七:《探究动能大小与哪些因素有关》实验器材:木板、长方形木块、质量不同的小球。
实验原理:让小球撞击木块,观察木块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,说明小球具有很大的动能。
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)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。
问题探究:1.在实验中,钢球动能的大小是如何显示的?提示:在同一平面上,木块被撞得越远,钢球动能越大,这是转换法。
2.在实验中,为什么让不同的钢球在同一位置释放?提示:目的是控制不同的钢球在撞击木块时速度相同。
3.在实验中,为什么让同一个钢球在不同的位置释放?提示:目的是控制同一个钢球在撞击木块时速度不同。
练习:1.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块.请回答下列问题:(1)该实验的目的是研究(选填“铁球”或“木块”)的动能大小与的关系;(2)该实验是通过观察来说明铁球对木块做功的多少,从而得出结论的;(3)若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗?理由是:。
答案:(1)铁球、速度;(2)木块移动的距离;(3)不能、木块将一直运动下去。
2.在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图a、b、c所示,让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下,小球撞击放在水平木板上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置.(1)小球动能是由(填某种能量)转化来的。
(2)实验中通过反映小球动能的大小。
(3)比较两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系。
(4)比较a、b两图进行的实验,可以得到小球的动能随质量增大而。
2019年中考物理实验专题复习—探究物体的动能(重力势能、弹性势能)大小跟哪些因素有关的实验(答案解析)

2019年中考物理实验专题复习——探究物体的动能(重力势能、弹性势能)大小跟哪些因素有关的实验答案解析1.(2018•包头)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,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。
实验次数钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm 木块滑行距离s/cm1 20 30 352 40 30 653 60 30(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是将钢球从某一高度由静止释放。
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了速度相同,从而探究动能与质量的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做0.06J的功;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,你认为应当采用甲同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:速度一定时,质量越大,动能越大。
【分析】(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;一个物体能够做功就说这个物体具有能量,若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大。
(2)影响动能大小的因素是质量和速度,在研究时要采用控制变量法,速度相同是研究动能与质量的关系;(3)根据W=mgh可求;由图知是控制速度相同时,研究动能与质量的关系,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的;(4)运用控制变量法,通过数据得出结论。
【解答】解:(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大;(2)让小球从斜面的同一高度处释放,使小球到达最底端的速度相同,从而探究动能与质量的关系;(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做的功:W=mgh=0.02kg×10N/kg×0.3m=0.06J;上面的两次实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,因此改变木板的长度,应采用甲的建议;(4)有表中的数据知:速度一定时,质量越大动能越大。
动能和势能物理教案
动能和势能物理教案(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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探究动能大小与哪些因素有关
课题 11.3 探究动能大小与哪些因素有关(教学设计)主备人:叶斌指导教师:钱文德苏海国陈德寿审核人:物理备课组一、内容及其分析(一)内容本节课主要学习的内容是动能的概念,物体的质量越大、速度越大动能越大。
课时安排:1课时(二)分析本节课是人教版八年级物理第十一章第三节的内容。
从在教材中的地位和作用来看,《探究物体的动能跟哪些因素有关》这个分组实验是在学生学习了功、功率等相关知识的基础上,进一步接触的第一种能量,能量是物理学中一个很重要的概念,它本身是一个很抽象的,初中阶段学习的能量主要有动能、势能(重力势能、弹性势能)内能、核能,而动能是学生初中阶段接触的第一种能量,正确理解动能、分析判断动能的大小将有助于提高学生对于重力势能、内能等抽象概念的理解能力和分析能力,因此对于学生初中阶段的能的学习、各类功、能的灵活计算与抽象问题的分析、以及下一节机械能的学习有重要的意义。
本节课主要完成探究影响动能大小的因素,本实验是《课标》中规定的学生必做的实验之一,因此组织好本次探究活动是非常重要的。
基于以上的分析,本堂分组实验课的教学重点是影响动能的大小的因素。
二、目标及其分析:(一)目标1.理解动能的概念,知道物体的动能与物体的质量、速度的关系;2.通过经历实验探索动能与物体的质量、速度的关系,能够运用他们进行判断比较;3.体会科学探究的一般思路与方法,培养和提高利用控制变量法、转换法进行其他科学探究的一般能力,以及交流合作的团队意识。
(二)分析要求学生通过日常生活实例认识动能,通过探究实验知道影响动能大小的因素。
本节课在认识动能的基础上,引导学生自己动手设计实验,在实验的过程中,让学生自己动手经历实验探究的过程,完成实验报告实际上就是在强化训练学生进行科学探究基本过程的行为,从而培养科研探究的能力;试验中利用的控制变量法和转换法的过程,强化和内化了学生控制变量法、转换法的科学探究思维。
三、教学问题诊断分析本课重点是探究影响动能大小的因素,从学生的学习经历和生活经历来看,能量是一个接触的相对较少的概念,关于动能在本节内容以前几乎没有接触过,很难理解具有动能的物体是怎么对外做功的,因此学生很难判断动能的大小,是影响本实验的一个重要因素。
2020中考复习 物理考点归类训练——专题八:探究动能与势能的影响因素
2020中考复习物理考点归类训练——专题八:探究动能与势能的影响因素考点一:探究动能大小的影响因素1.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,斜面底端和平面平滑相接。
①实验中可以通过观察反映小球动能的大小;②小球从斜面上自由下滑过程,速度越来越快,则小球的重力势能(选填“增大”或“减少”或“不变”)③小球整个运动过程中,接触面对小球的支持力A.下滑过程对小球做了功,水平滚动过程没有对小球做功B.下滑过程没有对小球做功,水平滚动过程对小球做了功C.下滑过程和水平滚动过程都没有对小球做功D.下滑过程和水平滚动过程都对小球做了功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;2.如图所示,甲是探究“动能的大小与什么因素有关”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。
乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动。
请回答下列问题:(1)甲实验的目的是探究钢球动能的大小与的关系;实验时,它是通过观察,从而判断钢球动能的大小。
(2)进行乙实验时,每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,其目的是使小车在水平面运动的起始相同;通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动来判断小车在不同的水平面受到的大小。
从而可以推理:如果运动的物体不受力,它将。
3.让小车从斜面顶端由静止滑下,撞到一个小木块上,能将木块撞出一段距离。
放在同一水平面上相同位置的木块,被撞得越远,表示小车的动能越大。
回答以下问题:(1)图1是用来研究动能大小与物体________的关系的。
实验表明:乙图中的小车到达水平表面时,能推动木块运动的距离________些(选填“大”或“小”)。
不同质量的小车从斜面同一高度滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的________。
专题四:动能、重力势能的影响因素,动能和势能的相互转化
专题四:动能、重力势能的影响因素,动能和势能的相互转化一、考点归纳1、影响动能大小的因素:物体的质量,物体移动的速度。
影响重力势能大小的因素:物体的质量,物体被举高的高度。
2、动能和势能之间可以相互转化,动能和势能统称为机械能。
二、典例分析【例1】一人汽车从斜坡滑下(不蹬车),速度越来越快,它的动能_______,重力势能_______。
【解析】人的质量不变,速度变大,动能变大。
人的质量不变,高度减小,重力势能减小。
【答案】变大、减小【点拨】熟练运用影响动能和重力势能大小的因素。
【例2】(连云港)下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是【解析】A是有弹性势能转化成动能。
B是有重力势能转化成动能,D是有动能转化成弹性势能。
【答案】c【点拨】看他们的响因素如何变化。
跟踪练习11、同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞……,你知道其中能量的转化吗?对于右图中荡秋千的小孩,下列分析正确的是()A、小孩在A点具有最大动能B、小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能C、小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能D、小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能答案:C点拨:小孩从B荡到C的过程中,小孩的高度越来越高,所以重力势能就越大,动能就在减小,动能转化为了重力势能。
2、李岚同学到自贡的百货大楼购物,自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中,他的( )A、动能增大B、势能不变C、机械能增大D、机械能不变答案:C点拨:动能和势能统称为机械能,自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中,质量速度不变所以动能就不变,而李岚的高度在增加所以势能在增加,所以机械能在增加。
3、“神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到空气阻力而做减速运动。
在减速下降的过程中,返回舱的( )A.动能增大,势能减小B.动能减小,势能减小c.动能不变,势能减小D.动能减小,势能增大答案:B点拨:于受到空气阻力而做减速运动,所以动能在减小,又因为下落到地面所以高度在减小,所以势能也在减小。
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探究动能、势能的大小与哪些因素有关1.下列几个探究实例的描述中,采用了控制变量研究方法的是()A.研究物体动能与速度的关系时,保持质量不变B.通过吸引大头针数目的多少,判断电磁铁磁性的强弱C.在平面镜成像的实验中,让蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置D.将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动2.在科学探究中,常把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究.这种方法称之为转换法.例如在探究物质吸热升温的属性时,沙子和水吸收热量的多少不便直接测量,可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少.下述实验中采用了转换法的是()A.在探究影响动能大小的因素时,动能大小的比较方法B.在探究阻力对物体运动的影响时,推理出物体不受阻力时的运动状态C.在探究串联电路电流特点时,换用不同灯泡及改变电源电压,多次实验D.在探究压力对滑动摩擦力的影响时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力3.如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的装置.让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动,碰到同一位置的相同木块上.目的是探究小车动能的大小与的关系;若小车推动木块移动的距离越大,说明小车对木块越多,从而判断小车的动能越(大/小);若水平面绝对光滑,本实验将(能/不能)达到探究目的,4.小丽总结初中物理实验探究方法后发现:当要研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接地测量出来;当要探究的物理量与多个因素有关时,都必须采取一定措施,控制多余变量。
在下面两个实验中,甲图实验一定要让物块在水平木板上做运动,通过弹簧测力计的示数间接地测量出物块所受摩擦力的大小;乙图实验若要探究动能与速度的关系,就要用同一小球A从轨道上的(选填“相同”或“不同”)高度处由静止开始自由滚下,通过物块B被撞开的距离s的大小来间接显示A球到达水平面上时的动能大小。
5.为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。
(1)实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图__________和图_____________进行分析比较。
(3)图2和图3探究的问题是__________________。
6.将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量,这是一种常见的科学研究方法。
请分析回答:(1)在“研究影响摩擦力大小的因素”的实验中(如图甲所示),用弹簧测力计拉动木块时,必须让木块在水平面上做运动,通过弹簧测力计上的示数可得知摩擦力的大小;(2)在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中(如图乙所示),将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度由静止开始沿斜面滚下,通过比较同一木块被小钢球推动后,可判断出小钢球刚滚到水平面时动能的大小。
7.如图所示,某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上,利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。
(1)将A、B两球(m A<m B)分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放,观察到它们并排滚动且始终相对静止。
这表明在滚动的任一时刻,两球的速度,且两球的速度跟无关。
(2)分别在水平桌面上的C、C’处放置相同的木块,再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放,观察到球将木块撞得更远。
由此可得出结论:①;②。
8.小明猜想:动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关.因此.他设计了如下两种实验方案:A .让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑.与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示)B .让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰.比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示).上述两种实验方案中:(1)A 方案是为了探究动能大小与 关系,若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力 越多,小车撞击木块时的动能 .(2)小明想用B 方案探究动能大小与质量的关系.该方案是否合理? , 理由是 .9.如图所示,甲是探究“动能的大小与什么因素有关”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。
乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动,请回答下列问题:(1)甲、乙两组实验,采用了探究实验中常用的实验方法是_____________。
(2)甲实验中,通过观察__________________可以判断钢球动能的大小。
(3)由乙实验可以推理得出,如果运动的小车在水平面上不受力时,它会________。
10.小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验。
甲 乙实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A 处和B 处开始向下运动,然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。
实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A 处开始向下运动,然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。
BA AA(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用图。
(填“甲”、“乙”)(2)甲、乙两组实验可以得出的结论是。
(3)这个实验中,利用木块被碰撞后移动的来比较物体的动能大小。
下列实例中与此实验方法相同的有。
(填编号)①认识电流大小时,用水流进行类比②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性11.某同学在探究“物体动能大小与物体质量大小的关系”实验中,他猜想“物体动能大小还与物体速度大小有关”,所用的实验装置如图11所示。
A为小球,B为木块。
(1)前两次的实验数据如下表;在第3次实验中,木块移动的距离如图12所示,a为木块左侧面的初位置,b为木块左侧面的末位置。
次数小球的质量m小球下落的高度h小球到达底端的速度υ木块移动的距离s/cm 小球的动能E kl 大h0 υ060.82 中h0υ048.23 小h0υ0根据表格和图12中的信息,将表格中的空白处填写完整。
(2)该实验的探究结论是:_________________________________________。
(3)如果第1次实验中,木块运动到了长木板的末端之外。
在不更换实验器材的条件下,解决的办法是:________________________。
(4)如果用圆柱体代替小球做该实验,其好处之一是:________________________________。
12.小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材,探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,其过程如图所示(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小?(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得出的结论是什么?(3)图乙和图丙探究的问题是什么?13.在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时,小雨提出了如下猜想:猜想一:物体的重力势能可能与物体的质量有关;猜想二:物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。
为此他设计了如图16甲所示的实验装置。
将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处(塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦);其他器材还有:刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒(如图16乙所示)请你帮助小雨回答下列问题:(1)探究“猜想一”时,应使用质量(选填“相同”或“不同”)的钩码从(选填“相同”或“不同”)的高度在玻璃管内由静止下落,去冲击O点的泡沫塑料块,然后用刻度尺分别测量;从而比较出重力势能的大小。
(2)设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。
14.如图是小轩同学重力势能的大小与哪些因素有关的实验示意图.在实验中小轩将体积相同质量不同的两个金属球从同一高度释放,目的是探究金属球重力势能的大小与的关系,他观察到两个杯口上方的纸都被砸破了,没有比较出两金属球重力势能的大小.为了能够从实验现象中比较出两金属球的重力势能的大小,你将如何改进这个实验?改进方法:;改进后的实验可以通过观察来比较金属球的重力势能的大小.探究动能、势能的大小与哪些因素有关1.A2.A3.速度;做功;大;不能4.匀速直线;不同5.(1)方桌陷入沙中的深浅(2)1;2 (3)高度相同时,重力势能与质量的关系6.(1)匀速直线(2)运动的距离大小(或运动的远近)7.(1)相同;质量;(2)B;①运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大(物体的动能与它的质量有关);②高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大(物体的重力势能与它的质量有关).8.(1)速度;做功;越大(2)不合理;没有控制小车到达水平面时的速度相同9.(1)控制变量法(2)木块移动距离的远近(3)做匀速直线运动10.(1)甲;(2)物体质量一定时,物体速度越大,动能越大;物体速度一定时,物体质量越大,动能越大;(3)距离长短;②.11.(距离、动能各1分)次数小球的质量m小球下落的高度h小球到达底端的速度υ木块移动的距离s/cm 小球的动能E kl 大h0 υ060.8 大2 中h0υ048.2 中3 小h0υ024.5 小(2)小球速度一定时,小球质量越大,动能越大(1分)(3)降低小球开始下落时的高度(1分)(4)有利于使木块沿着与木板长边平行的方向运动(1分)解析:(1)如上表所示。
(2)质量不同的小球从同一高度滚下,小球碰撞木块时的速度相同,质量大的小球将木块推得远,说明小球速度一定时,小球质量越大,动能越大。
(3)木块被小球推到了长木板的末端之外,说明小球碰撞木块前的动能太大,在不更换实验器材的条件下,解决的办法是降低小球开始下落时的高度,这样既不用更换实验器材,还可以减小小球碰撞木块前的动能。
(4)小球的运动方向不容易控制,若换用圆柱体,将有利于使木块沿着与木板长边平行的方向运动。
12.(1)观察小桌陷入沙中的深度。
(2)质量相同,高度越大,重力势能越大。
(3)重力势能的大小与物体的质量的关系。
13.(1)不同;相同;每次泡沫塑料块下移的距离(2)如下表所示钩码质量m=______g实验次数钩码下落的高度h/cm 泡沫塑料块下移的距离s/cm14.质量;用橡皮泥代替纸杯;橡皮泥的凹陷程度。