专题十四 探究物体的动能、重力势能跟哪些因素有关-备战2023年中考物理高效提分专题训练（全国通用）

专题十四 探究物体的动能、重力势能跟哪些因素有关 知识点1：探究物体的动能跟哪些因素有关 【实验猜想】动能大小可能跟物体的质量、速度有关。 【实验图示】 【实验步骤】 （1）如图甲所示，让质量为 m 的小球从斜面上高度为 h 处由静止滑下，运动到水平面上后撞击小木块，测量小木块在水平面上滑行的距离，并将相关数据填入表格; （2）如图乙所示，让质量为 m 的小球从同一斜面上高度为2h处由静止滑下，运动到水平面上后撞击同—位置的同小本块测量小木块在水平面上滑行的距离，并将相关数据填入表格; （3）如图丙所示，让质量为 2m 的小球从同一斜面上高度为 2h处由静止滑下，运动到水平面上后撞击同一位置的同—小木块，测量小木块在水平面上滑行的距离，并将相关数据填入表格。 物理方法：转换法、控制变量法 （1）转换法∶小球的动能大小无法直接观察，实验中将小球的动能大小转换为被撞击木块运动距离的大小，这是转换法的应用。 （2）控制变量法∶实验中应注意控制变量法的应用。探究动能大小与速度的关系时，应保证小球质量相同，到达水平面的速度不同，即图甲、乙;探究动能大小与质量的关系时，应控制小球到达水平面的速度相同，质量不同，即图乙、丙。还要注意保持其他因素不变，如实验过程中要使用同一个斜面（粗糙程度、倾角不变）、被撞击的是同一个木块等。 知识拓展：从斜面滑下的物体的速度 小球在光滑斜面上由静止开始滚下，到达斜面底端时的速度大小只与起点的高度有关，高度越高，到达底端时的速度就越大，与其他因素无关;因此质量不等的小球从斜面的同一高度由静止释放，运动到水平面时，它们的速度大小相等。 【实验结论】物体动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体所具有的动能就越大。 知识点2：探究物体的重力势能跟哪些因素有关 【实验猜想】重力势能可能跟物体的高度、质量有关。 【实验图示】 【实验步骤】 （1）如图甲、乙所示，将质量相等（均为 m）的重物分别从不同高度（高度分别为h和 2h）由静止释放，记录这两次实验小桌陷下去的深度; （2）如图乙、丙所示，将质量不等（分别为 m 和 M）的重物从相同高度（均为2h）由静止释放，记录这两次实验小桌陷下去的深度。 【注意事项】（1）实验操作时，要注意使重物下落后击中小桌的中部，以免小桌发生歪斜，影响陷入深度的测量。 （2）每次实验后要将实验小桌恢复原样放置。 物理方法：转换法、控制变量法 （1）转换法∶重物的重力势能大小无法直接观察，实验中将重物的重力势能大小转换为被撞击的小桌陷入沙子的深度，这是转换法的应用。 （2）控制变量法∶实验中应注意控制变量法的应用。探究重力势能大小与高度的关系时，应保持重物质量相同，高度不同，即图甲、乙;探究重力势能大小与质量的关系时，应控制高度相同，质量不同，即图乙、丙。 【实验结论】物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，物体所具有的重力势能就越大。 探究物体的动能、重力势能跟哪些因素有关 1．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图1所示。 （1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 　 　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （2）由图1甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 　 　有关。 （3）小明根据图1甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？　 　（选填“正确”或“错误”），理由是：　 　。 （4）小明联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从同一斜面的顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 　 　（选填“相等”或“不相等”）。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 2．图甲是小洛探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块。图乙是小阳探究“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释放，在粗糙程度不同的平面上运动。 （1）这两个实验中都让物体从同一斜面的同一高度由静止释放，其目的是 　 　。 （2）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 　 　的关系，实验中通过观察 　 　，从而间接判断钢球的动能大小，这种研究方法