第十一章功和机械能专题10 探究动能和势能的影响因素 2023-2024学年人教版八年级下册物理

专题10 探究动能和势能的影响因素 课后作业---《少年班》 01 探究动能的影响因素 1 某小组同学为了探究运动物体做功本领的大小与哪些因素有关，从实验室借用了弹射器、纸盒、质量与形状不同的物体（已知m甲＝m丙＜m乙＝m丁），在同一水平地面上进行了实验。实验中，纸盒的初始位置始终相同，利用弹射器控制每次物体弹出时的速度相同。实验过程与结果如图（a）（b）（c）（d）所示。 （第1题图） 提分班 （1）本实验通过观察 　纸盒滑动距离的远近　⁠来比较运动物体做功本领的大小。  解析：（1）运动物体对纸盒做功的多少是由纸盒滑动距离的远近来确定的，即纸盒滑动的距离越远，运动物体做功的本领越大。 纸盒滑动距离的远近 （2）图（a）（c）或图（b）（d）是在研究运动物体做功本领的大小与 　物体质量　⁠的关系。  解析：（2）题图（a）（c）或题图（b）（d）是利用弹射器使质量不同的物体弹出时的速度相同，这是在研究运动物体做功本领的大小与物体质量的关系。 物体 质量 提分班 （3）他们分析比较图（a）（b）或图（c）（d）后认为：质量、速度相同的不同物体，球形的物体比方形的物体做功本领更大。您 　不赞同　⁠（填“赞同”或“不赞同”）他们的观点，您的理由： 　见解析　⁠。  解析：（3）不赞同他们的观点，因为物体被弹出去后，球形物体与接触面的摩擦为滚动摩擦，方形物体与接触面的摩擦为滑动摩擦，题图（a）（b）或题图（c）（d）中物体撞击纸盒时的速度并不相同，所以不能判断球形的物体比方形的物体做功本领更大。 不赞同 见解析 提分班 2 如图甲是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道（两轨道的粗糙程度相同），将两小球①②从轨道上由静止释放，与放置在两个相同水平木板上的两个相同木块①②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。 （第2题图） 提分班 （1）为完成实验，应将两个质量 　相同　⁠的小球从轨道上 　不同　⁠高度处由静止释放。  解析：（1）探究动能大小与速度的关系时，应控制质量不变，改变速度，故应将两个质量相同的小球从轨道上不同高度处由静止释放。 相同 不同 提分班 （2）由图甲场景可知，碰撞木块前的瞬间，小球 　①　⁠的动能较大，两木块①②通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为FA、FB，则FA 　＝　⁠FB，滑行中，木块的动能转化成 　内　⁠能。  解析：（2）碰撞木块前的瞬间，小球①是从较高处滑下的，速度较大，动能较大；两木块①②通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为FA、FB，由于压力大小和接触面的粗糙程度相同，故摩擦力相同，即FA＝FB；滑行中，木块克服摩擦力做功，木块的动能转化成内能。 ① ＝ 内 提分班 （3）图乙是某次实验的场景：将两小球从图中E、F处由静止释放，最终木块①从水平木板的右端滑出，小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块③未滑出木板，小丽的实验改进有一处遗漏，它是 　未将木块②也换成与木块③相同的木块　⁠。  解析：（3）实验的遗漏是没有将木块②也更换为与木块③相同的木块。 （4）在不更换、不添加器材的情况下，还可以怎么做来避免木块从木板右端滑出？你的方法是 　适当降低小球①下降的高度　⁠。  解析：（4）适当降低小球①下降的高度，则小球①到达木板时的速度变小，撞击木块①后，木块①移动的距离减小。 未将木块②也换成与木块③相同的木块 适当降低小球①下降的高度 提分班 02 探究重力势能的影响因素 3 新考法 创新装置 小然同学在做“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验时，如图－1设计了以下实验：三个相同的木桩插在沙中，露出沙面的高度相同，取三个铁块（均为实心的，且m1＝m2＜m3）从空中静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙中。 　　 图－1 图－2 （第3题图） 提分班 （1）要研究重力势能与质量的关系，我们要选择 　1、3　⁠两图来进行比较。  解析：（1）根据控制变量法可知，要研究重力势能与质量的关系，应保证高度相同，则应选择1、3两图来进行比较。 （2）选择图－1中的1、2实验来进行比较，可得出结论： 　当质量相同时，物体高度越高，重力势能越大　⁠。  解析：（2）选择1、2两图来进行比较，铁块质量相同，下落高度不同，根据木桩陷入沙中的深度对比可知，当质量相同时，物体高度越高，具有的重力势能越大。 1、3 当质量相同时，物体 高度越高，重力势能越大 提分班 （3）物理研究的方法有许多，如等效替代法、类比法、转换法、控制变量法。本实验主要运用了两种研究方法，一是控制变量法：二是 　转换　⁠法，就是用 　木桩陷入沙中的深浅　⁠来表示铁块重力势能的大小。  解析：（3）本实验通过木桩被撞击后陷入沙中