内容正文:
专题19 探究影响动能大小因素的实验题
抓住考点学
一、探究决定动能大小的因素实验需要学通的基础知识
1.实验研究:研究对象小钢球。 方法有控制变量法;转换法。
如何判断动能大小:看木块被小钢球推动的距离多少。
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;
如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下;
2.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;
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;
3.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。
4.斜面的作用:是物体具有速度并改变物体速度的大小。
5.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。
6.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。
7.木块最终停下来的原因:在水平面受到摩擦力。
8.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。
9.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。
10.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。
根据考点考
【例题1】相关资料表明,大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究,经讨论后认为,可以用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象,如图,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制 相同。
(2)实验中超载超速带来的危害程度用 表示;
(3)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(4)为比较超载超速带来的危害程度,兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表:
小球
质量/克
高度/厘米
木块滑动距离/厘米
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
10
10
38
E
10
15
86
请根据上表数据分析,货车超载20%与超速20%两者相比,潜在危害较大的是 。
【例题2】(2020山东泰安)如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)实验表明,让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下,高度越大,速度越______,木块B被撞得越远。可得结论:质量相同时,小球的速度越______,动能越大。
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。
结合考点练
1.(2020福建)用钢球、木块和带有斜槽的长木板,探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由______开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映;
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越______;
(3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量______的钢球从斜糟______高度的位置开始运动。(选填“相同”或“不同”)。
2.(2020浙江温州)在做“探究动能大小与质量关系”的实验时,小明想:小球从相同高度滚下,若小球材质和斜面倾角不同,到达水平位置时的速度会相同吗?
(1)图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案,小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是______;
(2)小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放,利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
斜面倾角
速度(米/秒)
球的类别
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
小钢球
267
2.67
2.67
275
2.88
2.97
木球
2.67
2.67
2.67
2.67
2.74
2.89
分析表中数据可知:要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关,则斜面倾角不可能是______;
A.15° B.25° C.35° D.45°
(3)小