【必考实验】一题到位 实验十 探究物体的动能跟哪些因素有关

通过实验了解动能的大小与物体的速度和质量有关。 动能的大小与哪些因素有关？ 斜槽、质量不同的钢球、木块、刻度尺。 1．探究动能与速度的关系时，控制质量不变（取同一钢球），改变钢球运动的速度（让钢球从斜面的不同高度滚下，到达水平面时的速度不同）。在探究动能与质量的关系时，控制速度相同（让钢球从斜面的同一高度滚下），改变钢球的质量（取质量不同的钢球）； 2．让滚下来的钢球在水平面上撞击静止的木块，木块移动的距离越远，说明钢球具有的动能越大。如图所示。 1．让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近，如图甲、乙所示； 2．换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度处由静止开始滚下，钢球运动到水平面后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近，如图丙、丁所示。 1．同一钢球从不同高度处滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体的动能与物体的速度有关； 2．不同钢球从同一高度处滚下，钢球碰撞木块时的速度相同。质量大的钢球将木块推得远，说明物体的动能与物体的质量有关。 物体的动能与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。 1．研究对象应选择弹性好且不易变形的钢球； 2．水平面应选择粗糙程度适中的长木板，不能选光滑的平面，这样木块被撞出后，由于惯性做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离判断钢球动能的大小； 3．实验中，让钢球从不同的高度滚下，目的是使它们到达水平面时具有不同的速度，探究的是动能与速度的关系，不是动能与高度的关系； 4．在比较动能大小或分析动能变化时，必须同时考虑物体的质量、运动速度这两个因素。 1．转换法：实验中通过被推动的距离来比较钢球的动能大小，用到了转换法； 2．控制变量法：动能的大小跟物体的质量和速度两个因素有关。在探究动能大小与质量的大小的关系时，应控制物体的速度不变，只质量大小；在探究动能大小与速度的大小关系时，应控制质量大小不变，只改变速度大小。 1. 如下图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA=mB<mC，hA=hC>hB。 （1）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 （2）实验中通过观察木块被钢球撞击后______来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫______； （3）由甲丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的______；同时也可以研究研究动能大小与______的关系；通过实验现象得出结论：______； （4）由甲乙两图可知，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；通过实验现象得出结论：______； （5）组内小丽根据乙、丙两图得出“物体的动能大小与质量有关”的结论，她的结论是否正确？______（选填“正确”或“不正确”），理由是______； （6）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1______f2（选填“>”“＝”或“<”），该过程中AB两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1______W2（选填“>”“＝”或“<”）； （7）甲乙两次实验中，若斜面和水平面都是光滑的，则______（选填“能”或“不能”）比较AB两钢球的动能大小；原因是______； （8）实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患因素有汽车的“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，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如下表： 实验序号 钢球的质量m/g 钢球自由滚下速度v/（cm/s） 木块被撞后运动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知，______对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； （9）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同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如下图所示的实验：让质量不同的小球A、C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C球相对于A球______（选填“运动”或“静止”），就可以说明任意时刻两球的速度大小相等。 2. 如图，小明用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”。小球质量ma＜mb，让小球从同一斜面由静止释放，撞击水平面上的木块。 （1）该实验中物体的