实验突破16 探究物体的动能与哪些因素有关-【实验攻略】备战2024年中考物理实验一题精练通关

实验16 探究物体的动能与哪些因素有关 质量不同的钢球、斜面、长木板、木块。 （1）斜面：使钢球获得动能并控制速度大小。 （2）水平面：使钢球在竖直方向受力平衡，水平方向只受摩擦力。 1、转换法：通过水平面上的木块被推动的距离的远近来反映物体动能的大小，推动的距离越远，钢球的动能越大。 2、控制变量法：（1）探究动能大小与速度的关系：控制钢球的质量不变，改变钢球由静止开始滚下的高度，比较木块被推动的距离，如图甲所示。 （2）探究动能大小与质量的关系：控制钢球由静止开始滚下的高度不变，改变钢球的质量，比较木块被推动的距离，如图乙所示。 （1）如图甲、乙，让同一钢球从斜面不同高度由静止开始滚下，观察木块被推动的距离。 （2）如图甲、丙，换用质量较大的钢球从斜面同一高度有静止开始滚下，观察木块被推动的距离。 物体的动能大小与物体的质量和速度有关 （1）质量相同的物体，运动速度越大，物体的动能越大； （2）物体的运动速度相同，物体的质量越大，物体的动能越大。 （1）研究对象：钢球，木块被推动的距离的远近反映钢球的动能大小； （2）钢球从斜面由静止释放，运动到水平面的过程中，机械能的转化是重力势能转化为动能；钢球与木块碰撞后在水平面上运动一段距离停下来，此过程中能量的转化为动能转化为内能。 （3）木块最终停下来的原因：木块受到水平面的摩擦力。 （4）钢球从斜面滚下不能立即停下的原因钢球具有惯性。 （5）实验中木块被撞出了水平面,改进措施：①用更长的长木板进行实验；②减小斜面倾斜程度；③降低钢球下落的高度；④换用更轻的钢球。 （6）若水平面绝对光滑,该实验能否达到探究目的：不能，木块将做匀速直线运动无法比较运动的距离大小。 （7）对生活中超速、超载现象的解释 ①超速：质量不变，速度变大，动能变大； ②超载：速度不变，质量变大，动能变大。 （8）该实验的局限性：难以保证钢球与木块正面碰撞。改进措施：使用带有斜槽的长木板。 1．在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢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）实验通过观察 来比较动能的大小；实验中探究的动能是指 （填序号）； A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块前瞬间的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能 （2）甲、乙两次实验中，将同一小球从斜面的不同高度由静止释放，这是为了探究动能大小与 的关系； （3）比较甲、丙两图进行的实验，得出的结论是 。 【生活应用】根据本次实验现象可推理出高速公路上的限速规定中，为了交通安全，大客车的速度要比小汽车的速度 （选填“大”或“小”）一些。 （4）若某同学在探究该实验时，木块运动到了长木板的末端之外，你认为合理的解决办法有 （填序号）； A．更换质量更大的木块 B．更换量程大的刻度尺 C．更换更粗糙的长木板 D．降低小球下滑的高度 【创新装置】 （5）小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击回一木块，该实验方案是 （选填“可行”或“不可行”），理由是： 。 （6）小明在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改成如图戊所示，木板固定在水平面上，将不同质量的小球从同一高度由静止开始释放，发现木块在纸板上移动的距离和木块在木板上移动的距离相同，小磊认为动能的大小与质量无关，你认为他的结论正确吗？ ，理由是 。 （7）本实验中水平面若绝对光滑，将 （选填“能”或“不能”）达到实验探究目的； 【变式提问】 （8）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 （选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则 P1 P2（选填“>”或“=”或“<”）。 真题演练 1．（2023·广西·统考中考真题）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示：    （1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为 ； （2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越 ，钢球的动能就越 ； （3）在水平面上，被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。