2024年中考物理（沪粤版）二轮复习专题特训：探究动能和势能的影响因素

专题特训　探究动能和势能的影响因素 类型一　动能大小的影响因素 1. (2022·阜新)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所 示,将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下(mA=mB<mC,h1=h3>h2),水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题: (1) 该实验探究的是　　　　(选填“木块”或“钢球”)的动能。  钢球 (2) 实验通过观察木块被钢球撞出　　　　的长短来判断钢球动能的大小,这种研究问题的方法叫　　　　。  (3) 比较　　　　两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与速度有关。  (4) 比较　　　　两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度　　　　(选填“相等”或“不相等”)。  (5) 由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,　　　　(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h。  距离 转换法 甲、乙 甲、丙 相等 大客车 2. 在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时,如图所示,将甲、乙两小球(m甲<m乙) 分别拉到与竖直方向成一定角度(θ1<θ2)的位置,由静止释放,当小球与静止在水平面上的木块发生碰撞时,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相等。 (1) 如图(a)(b)所示,观察　　　　 　　　可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,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。  (2) 比较图(b)(c),可得出初步结论: 　 。 木块被推动的距离 质量 当物体质量相同时,速度越大,动能越大 [解析](1) 由图可知,可以通过木块被推动的距离的大小来判断小球动能大小。(a)(b)两图中,小球的质量不同,摆角相同,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。(2) (b)(c)两图中,小球的质量相同,θ1<θ2,则图(c)中小球的速度更大,通过比较两种情况下木块被推动的距离可知:物体质量相同时,速度越大,动能越大。 类型二　势能大小的影响因素 3. 小丽在蹦床上运动,她从高处落下后又被弹起的过程中,下列说法正确的是 (　　) A. 蹦床形变最大时,小丽的重力势能最小 B. 蹦床形变最大时,蹦床的弹性势能最小 C. 小丽从最高点下落过程中,她的动能和重力势能均不断增加 D. 小丽被弹起后上升过程中,重力势能转化为动能 A [解析]蹦床形变最大时,小丽的重力势能最小,故A正确。在弹性限度内,弹性形变越大,物体具有的弹性势能越大,所以蹦床形变最大时,蹦床的弹性势能最大,故B错误。小丽从最高点下落,接触蹦床前,其质量不变,速度不断变大,所以动能变大;接触蹦床后,蹦床的弹性形变逐渐增大,向上的弹力逐渐增大;在弹力小于重力的这段时间内,小丽做加速运动,小丽的动能逐渐增大;当弹力大于重力后,小丽做减速运动,小丽的动能逐渐减小;所以在此过程中,小丽的动能先增大后减小;同时,在此过程中小丽的高度不断减小,所以重力势能不断减小,故C错误。小丽被弹起后上升过程中,其质量不变,速度变小,高度增加,动能转化为重力势能,故D错误。 4. 在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时,小明提出了如下猜想。猜想一:弹性 势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关。猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关。猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1) 为验证猜想一,他设计了如图所示的实验,实验时将同一弹簧压缩　　　　(选填“相同”或“不同”)的长度(未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块,分析比较　　　　　　　　　　　　　　,从而比较弹性势能的大小。 不同 木块被撞击后移动的距离 (2) 为验证猜想二,需选用　　　　 　　　　　　　的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩　　　　(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块,对数据进行比较分析,若　　　　　　　　　　　　　　,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。  (3) 小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终消失了,你认为小明的观点是　　　(选填“正确”或“错误”)的,理由是　   。 长度、粗细相同,材料不同 相同 木块被撞击后移动的距离不同 错误 能量是不会消失的,机械能转化为了内能 [解析](1) 为验证猜想一,要改变弹簧被压缩的程