内容正文:
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第一部分 考点过关
模块五 功和机械能、简单机械
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B 考点突破练
第十一章 功和机械能
实验考点30 探究动能和重力势能的影响因素
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刷实验
实验1 探究动能大小的影响因素
1.[2022长沙模拟,中] 一切运动的物体都具有动能,那么
动能的大小与什么因素有关呢?冰冰提出了如下猜想。
猜想一:动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想二:动能的大小可能与物体的质量有关。
为了验证猜想,冰冰将质量为 的钢球从高度为 的斜槽上由静止开始释放,钢球
将水平面上静止的木块推动一段距离 后停下,如图所示。冰冰的部分实验数据记
录在表中:
考点30
探究动能和重力势能的影响因素
5
实验次数 1 2 3
钢球质量 20 40 60
钢球下落高度 20 20 20
木块滑行距离 近 较远 远
(1)上述3次实验中,第___次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大。
3
【解析】 三个钢球从斜槽上同一高度由静止释放,钢球到达水平面时的速度相同,三个钢球的质量越大,推动木块运动的距离越远,对木块做功越多,说明钢球的动能越大,所以第3次实验中钢球动能最大。
考点30
探究动能和重力势能的影响因素
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(2)分析表中数据可以得到:当速度一定时,钢球的______越大,钢球具有的动能
越大;这个结论可用于解释汽车______(选填“超速”或“超载”)带来的危害。
质量
超载
【解析】 由表中数据得出:当速度一定时,钢球的质量越大,动能越大,可用于解释汽车超载带来的危害。(3)若还想要验证动能的大小与物体的运动速度有关,需要控制钢球的质量相同,速度不同,即需要改变钢球由静止开始释放的高度。
考点30
探究动能和重力势能的影响因素
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(3)若还想要验证猜想一,需要控制钢球的______相同,改变钢球由静止开始释放
的高度。
质量
考点30
探究动能和重力势能的影响因素
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甲
2.[2022娄底模拟,中] 利用如图甲所示的装置进行“探究动能大小的影
响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来,拉起小球,将小球 、
分别拉到与竖直方向成一定角度 的位置,然后都由静止释放,当小
球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块 发生碰撞,木块
(1)利用两根细绳悬挂小球,而不用一根细绳,其好处是______________________
________________________。
便于控制小球的撞击方向,使木块沿同一直线运动
【解析】 若用一根细绳,小球的摆动方向会不稳定,利用如图甲所示的两根细绳悬挂小球,便于控制小球的撞击方向,使木块沿同一直线运动;
都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长 都相同,小球 、 的质量大
小为 。
考点30
探究动能和重力势能的影响因素
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(2)图乙、丙中,同时释放 、 ,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到
达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关。
乙
丙
质量
【解析】 乙、丙两图中,小球的质量不同,由题意知,初始时小球距离水平面的高度相同,由静止释放后,小球同时到达竖直位置,说明小球的速度大小与小球的质量无关;
考点30
探究动能和重力势能的影响因素
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(3)比较图乙、丙实验,观察到 球能将木块 撞得更远,由此可得出结论:
____________________________________。
速度相同时,物体质量越大,动能越大
【解析】 ,两球摆动到竖直位置时速度相同, 球能将木块 撞得更远,说明 球的动能更大,因此可得结论:速度相同时,物体质量越大,动能越大;
考点30
探究动能和重力势能的影响因素
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丁
(4)有同学将实验装置改成如图丁所示,用质量不
同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞
击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系。这
错误
质量不同的铁球撞击木块时的动能相同,木块最终移动的距离相同
【解析】 若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,铁球撞击木块的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关,弹簧形变程度相同,故弹簧弹性势能相同,转化成的动能相同,由于动能与质量和速度都有关,则质量不等的铁球撞击木块时的速度不相等,而在探究动能与质量的关系时,应控制速度一定,因此,这样不能实现实验目的。
个实验方案是______(选填“正确”或“错误”)的,因为________________