探究实验24 探究动能大小与哪些因素有关-【中考得高分】2026年中考物理实验与探究

中考得高分物理实验与探究 探究实验24探究动能大小与哪些因素有关 嗣知识回顾。 一、实验方法 法、 法 二、实验装置 木块 木块 的 甲 乙 三、实验关键 1.判断动能大小的方法：比较同一水平面上木块被撞击后移动距离的远近，木块移动的距离越 远，说明小车具有的动能 2.探究动能与速度的关系：让同一小车分别从斜面的 处由静止滚下，撞击置于水平面 上的木块，比较木块移动的距离，如图甲所示 3.探究动能与质量的关系：让质量不同的小车分别从斜面的 处由静止滚下，撞击置于 水平面上的木块，比较木块移动的距离，如图乙所示， 四、要点探究 1.探究动能与速度的关系时，为什么让同一小车从斜面的不同高度处由静止滚下？ 提示：控制质量不变，改变小车撞击木块时的速度 2.探究动能与质量的关系时，为什么让质量不同的小车分别从斜面的同一高度处由静止滚下？ 提示：控制不同的小车撞击木块时的速度相同. 3.实验过程中，如果木块被撞击的距离超过了水平面的长度，只利用现有器材，应该如何进行实验？ 提示：适当降低小车从斜面上释放的高度. Q示例典范。 如图所示是某学习小组探究物体的动能大小与哪些因素有关的实验装置图，其中mA=mB< mc,hA=hc>hB. (1)实验中，探究的动能是 A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能 C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能 丙 第一部分教材实验 (2)实验中通过观察木块被小球撞击后 来判断小球的动能大小，这种研究问题的 物理方法叫 (3)由图甲、丙可知，让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有 相同的 ,研究动能大小与 的关系；通过实验现象得出结论： (4)由图甲、乙可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 的关系；通过实验现象得出结论： (5)小丽根据乙、丙两图得出“物体的动能大小与质量有关”的结论，她的结论 (选填 “正确”或“不正确”)，理由是 (6)图甲、乙中，木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2,则f1 (选填“>”“<” 或“=”，下同)f2,该过程中A、B两球克服摩擦力做的功分别为W1和W2,则W W2. (7)图甲、乙中，若斜面和水平面都是光滑的，则 (选填“能”或“不能”)比较A、B两球的 动能大小，原因是 (8)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车“超载”与“超速”.由此想 进一步知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大.于是利用实验器材进行 了测定，得到的数据如表所示.分析表格中的数据可知， 对动能的影响更大，即当发 生交通事故时，由此造成的危害更严重， 小球撞击木块时的速度 木块被撞后运动的 实验序号 小球的质量mg v/(cm·s-1) 距离s/cm 30 2 4 30 16 60 2 (9)在做了“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同 一斜面上同一高度处由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了 如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度处由静止开始沿斜面滚下，观 察和比较两球的运动情况，若C球相对于A球 (选填“运动”或“静止”)，就可以说 明任意时刻两球的速度大小相等. 盥提分训练营⊙ 1.(2024·苏州吴江一模)在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让a、b两个小球分 别从同一斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，如图所示，虚线 位置为木块滑动一段距离后停止的位置， 甲 丙 103 中考得高分物理实验与探究 (1)小球到达水平面时的动能是由 转化来的.实验时通过比较 来比较 动能大小。 (2)分析图甲和图乙两组实验，可以探究动能与 是否有关， (3)木块最终会停下来的原因是 ,在此过程中木块通过 的方式把动能转 化为内能， (4)根据图乙和图丙两组实验， (选填“能”或“不能”)比较出a、b两个小球哪个质量更 大，理由是 (5)如果木板过于光滑，则更 (选填“有利于”或“不利于”)完成本实验 2.小刘同学在使用同一装置探究影响动能大小的因素时，将质量不同的小球从同一高度由静止开 始释放时的场景如图甲、乙所示，木板固定在水平面上 木块 木板 甲 乙 (1)图甲、乙中，小球运动到最低点时（即悬挂点的正下方），速度大小 (选填“相等”或“不 相等”).实验中是通过比较 来比较小球动能大小的. (2)图乙中有一处错误，正确的操作是 改正后进行实验，发现木块会从 木板右侧滑出，为避免这种情况，可以 (选填“增大”或“减小”)木块的质量或者 (选填“增大”或“减小”)小球释放的初始高度. (3)若想探究动能与速度的关系，应将质量 (选填“相同”或“不同”)的小球从 (选填“相同”或“不同”)高度处由静止释放， 3.如图所示，摆线的长度均为L,小球A、B的质量大小关系为mA<mB,摆线与竖直线的夹角的大 小关系为01<02. LL￥LL2 ititttt < A C C 甲 乙 丙 (1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直 位置，这表明两个小球在摆动过程中任意时刻的速度大小与小球的 无关 (2)小强设计用如图所示装置探究物体的动能大小与哪些因素有关.小球从图示位置由静止释 放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面 上滑行一定距离后停止.本实验中通过比较 反映小球撞击木块C时的动能大 小，这种研究方法叫 (选填“控制变量法”或“转换法”) (3)如图乙、丙所示，他观察到图丙中木块C被撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 (选填“速度”“高度”或“质量”)有关 第一部分教材实验 (4)若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 (选填“减速”“匀速”或“加 速”)直线运动. (5)在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面上将同一根弹簧压缩相同的长 度，用弹簧将质量不同的小球弹出去撞击木块，撞击木块时小球的动能 (选填“相等” 或“不相等”)，该方案 (选填“正确”或“错误”). 4.小希用如图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素！ 钢球 行走的牛 约60J 木块 百米赛跑的运动员 约300J 图1 飞行的步枪子弹 约5×103J (1)本实验运用了物理研究方法中的转换法：用 来反映小球动能的大小 (2)小希通过实验探究发现，质量和速度都是影响动能大小的因素，然后又提出了新的问题：物体 的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能数 据（如表所示），结合生活经验，分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物 体动能影响较大的是 (3)如图2所示为某段道路的标志牌，请结合本实验的结论解释原理， 100 ①对机动车限定最高行驶速度： ②对不同车型限定不同的最高行驶速度： 80 (4)用图1中的器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是 g。 80 A.倾斜程度不同的斜面 图2 B.粗糙程度不同的水平面 C.质量不同的钢球 5.如图甲、乙所示是探究物体动能的大小与什么因素有关的实验示意图.小明同学让同一钢球分别 从斜面不同高度由静止开始滚下，撞击木块 m 000002 9 丙 (1)该实验通过观察木块移动的距离来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小. (2)利用如图甲、乙所示的实验情景，可以得到的结论是： (3)在图甲实验的基础上探究动能大小与质量的关系时，当换用另一个钢球进行实验时，发现它 将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是 ①换质量更大的木块 ②降低钢球释放的初始高度 ③换质量更大的钢球 ④换质量更小的钢球 (4)小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验：让同一个小车沿同一斜面从同一高度由静止 开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上后继续向前运动直到停止.在水平面上运 105 中考得高分物理实验与探究 动的整个过程中，小车克服摩擦力做的功 (选填“相等”或“不相等”)；小车在玻璃、毛巾 表面上克服摩擦力做功的功率分别是P1、P2,则P, (选填“>”或“<”或“=”)P (5)小明尝试改用如图丙所示的装置探究物体动能大小与哪些因素有关，经过思考设计了以下两 个实验方案，下列说法正确的是 实验方案一：探究动能大小与速度的关系时，用同一钢球将同一弹簧压缩不同程度后由静止 释放，撞击同一木块，比较木块被撞击后移动的距离. 实验方案二：探究动能大小与质量的关系时，用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后 由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击后移动的距离 A.只有实验方案一可行 B.只有实验方案二可行 C.两个实验方案均可行 D.两个实验方案均不可行 @中考新考法0 (装置改进)【探究名称】探究动能的大小跟哪些因素有关， 【实验器材】质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等， 【设计实验与制订计划】 小球 木块 橡皮泥 挡板 (1)实验装置如图甲所示，实验中，把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放，是 为了控制小球到达斜面底端时的 相同 【进行实验与收集证据】部分实验数据如下表所示. 实验次数 1 2 3 4 5 小球的质量m/g 10 20 30 10 10 小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15 木块移动的距离x/cm 10 18 29 38 86 【分析与论证】 (2)①分析 三次实验的数据，可以得出结论：小球的质量一定时，速度越大，动能 ②分析1、2、3三次实验的数据，可以得出结论： ,动能越大 ③由结论可知，高速公路上小汽车限制的最高速度比大卡车限制的最高速度 （选 填“大”或“小”) 【评估】 (3)某同学对该实验进行改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前 面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图乙所示，每次实验后都要换上另一块 (选填 “相同”或“不同”)的橡皮泥.此实验中小球动能的大小是通过 来间 接反映的 060°或180时，动力臂为零，杠杆不可能平衡，B正确，(4)由杠 杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，增大动力臂可使 动力减小，故可将弹簧测力计绕B点顺时针转动一定角度， 增大动力臂，这样弹簧测力计的示数将减小.(5)题图(e)中 杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影 响，导致弹簧测力计的示数偏大. 5.(1)处于左(2)B(3)9②解析：(1)杠杆静止时处于 平衡状态；杠杆右端向下倾斜，左端上翘，故应向左调节平衡 螺母.(2)由题图乙可知，杠杆左侧力与力臂的乘积小于右侧 力与力臂的乘积；在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母 使杠杆在水平位置平衡，A错误；将左侧钩码向左移动，左侧 的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，能使杠杆 水平平衡，B正确：增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变 大，右侧力与力臂的乘积变大，杠杆不可能平衡，C错误. (3)由题图丙可知，O为杠杆的支点，动力臂OB=OA十 AB=2OA,阻力臂为OA,由杠杆平衡条件可得，F×OB= GXOA,F=OA 1 OXG-AXG?G2X8N=9N迪 题意可知，保持杠杆水平静止，将拉力F的作用点从B点移 至C点，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得， FXL=GXOA,F=GXOAX元 I,将物体M从A点移 至B点，由杠杆平衡条件可得FXL=GXOB,F=GX OB×Ⅱ，由此可知，1、Ⅱ两式中拉力下与亡均成正 比.OB>OA,则I式中F与元的关系图线的斜率大于I式 中F与的关系图线的斜率，因此将物体M从A点移至B 点，F与元的关系图线为题图T中的②. 【中考新考法】 (1)平衡右(2)2得到普遍结论，避免偶然性(3)①错误 ②力的作用线力臂解析：(1)杠杆静止时处于平衡状态；杠 杆左端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调 节.(2)设杠杆每小格的长度为L,一个钩码重为G,设在B处挂 n个钩码时杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可得，3G×2L= nG×3L,解得n=2,即应在B点挂2个钩码：多次改变所挂钩 码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡，实验中“多次”的目的 是得到普遍结论，避免偶然性.(3)①由题表可知，分别在D、E F点处挂6个钩码，此时支点到力的作用点的距离不同，支点到 力的作用线的距离相同，杠杆保持平衡：分别在G、H点处挂 6个钩码，此时支点到力的作用点的距离相同，支点到力的作用 线的距离不同，杠杆不能保持平衡，说明小红的观点错误.②1、 2、3三次实验中圆盘能保持静止，原因是支点到力的作用线的 距离相等，物理学中将该距离叫作力臂. 探究实验24探究动能大小与哪些因素有关 【知识回顾】 控制变量转换越大不同高度同一高度 【示例典范】 (1)B(2)滑动的距离转换法(3)速度质量物体的速 度相同时，物体的质量越大，动能越大(4)速度物体的质量 相同时，物体的速度越大，动能越大(5)不正确没有控制小 球撞击木块时的速度相同(6)=>(7)不能木块都将做 匀速直线运动并一直运动下去(8)速度(9)静止解析：(1)由 题意可知，实验中探究的动能是小球撞击木块时的动能，B符合 题意.(2)实验中通过比较木块被撞击后滑动的距离来反映小球 动能的大小，运用的是转换法.(3)由题图甲、丙可知，让质量不 同的小球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时 速度相等；两个小球的质量不同，因此可以探究物体动能与物体 质量的关系：通过实验可得出结论：物体的速度相同时，物体的 质量越大，动能越大.(4)由题图甲、乙可知，使质量相同的小球 从斜面上不同高度处自由滚下，是为了探究动能大小与速度的 关系；通过实验可得出结论：物体的质量相同时，物体的速度越 大，动能越大，(5)因为题图乙、丙中存在两个变量，小球的质量 和速度都不同，故无法得出动能与质量的关系.(6)题图甲、乙 中，木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2,因为 接触面的粗糙速度和压力大小均相同，故∫1=∫2：由于sA> sB,根据W=fs可知，W1>W2,(7)若斜面和水平面都是光滑 的，木块在水平面上受平衡力作用，将做匀速直线运动，一直运 动下去，故无法通过木块移动的距离来比较动能大小.(8)木块 动能的大小由木块被撞后滑行的距离来体现，由题表可知，质量 不变，速度变为原来的2倍时，木块被撞后运动的距离为原来的 4倍：速度不变，质量变为原来的2倍时，木块被撞后运动的距 离为原来的2倍；由此可知，速度对动能的影响更大，当发生交 通事故时，超速造成的危害更严重.(9)让质量不同的小球A、C 同时从同一高度处由静止开始沿斜面滚下，观察和比较两球的 运动情况，若任意时刻两球的速度大小相等，则以任何一个小球 为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静 止，就可以说明任意时刻两球的速度大小相等， 【提分训练营】 1.(1)重力势能木块被推动的距离大小(2)速度(3)受到 阻力的作用做功(4)能b球到达水平面时的初速度较 小，却将木块推得更远，即它的动能大，由此可知b球质量一 定更大(5)不利于解析：(1)两个小球分别从同一斜面上 由静止滚下，小球的质量不变，高度变小，速度变大，重力势 能变小，动能变大，重力势能转化为动能；实验中小球推动木 块运动，推动木块运动的距离越远，表示小球做的功越多，小 球的动能就越大，故可以通过比较木块被推动的距离的大小 来比较小球动能的大小.(2)题图甲、乙中，将同一个小球从斜 面上的不同高度处由静止释放，控制了质量一定，改变了小 球到达水平面时的初速度，所以可以探究动能大小与速度的 关系.(3)力可以改变物体的运动状态，由于木块受到阻力的 作用，所以木块最终会停下来：在此过程中木块通过做功的 方式把动能转化为内能.(4)根据题图乙、丙可以比较出a、b 两个小球哪个质量更大，判断的理由是：b球在斜面上释放时 所处的高度较小，到达水平面时的初速度较小，却将木块推 得更远，则b球动能更大，由此可知，b球质量一定更大. (5)若木板过于光滑，则木块受到的阻力很小，木块的速度减 小得慢，木板长度短，木块容易滑出木板，无法比较木块被推 动的距离大小，不利于完成本实验. 2.(1)相等木块移动的距离(2)保持木块初始位置相同 增大减小(3)相同不同解析：(1)小球从同一高度由 静止开始释放，则小球运动到最低点时，速度大小相等；当小 球与静止在水平面上的木块发生碰撞时，木块会在水平面上 滑行一定距离后停止，本实验是通过木块移动的距离反映小 球动能大小的，这种研究方法叫转换法，(2)两次实验中未保 持木块初始位置相同；改正后进行实验，发现木块会从木板 右侧滑出，则可以增大木块的质量，也可以减小小球释放的 初始高度(3)根据控制变量法可知，在探究动能与速度的关 系时，要控制小球质量相同，改变小球速度，即选择两个质量 相同的小球，让它们分别从不同高度处由静止释放 3.(1)质量(2)木块C移动的距离转换法(3)速度 (4)匀速(5)相等错误解析：(1)同时由静止释放A、B 两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直 位置，这表明两个小球在摆动过程中的任意时刻的速度大小 相等，与小球的质量无关.(2)实验中，通过木块C移动的距离 反映小球撞击木块C时的动能大小，这种研究方法叫转换 法.(3)摆线与竖直线的夹角越大，小球撞击木块C时的速度 越大，观察到题图丙中木块被撞得更远，说明物体的动能大 小与速度有关.(4)若水平面绝对光滑，木块C受平衡力作用， 木块C将做匀速直线运动.(5)在水平面上将同一根弹簧压 缩相同的长度时，弹簧的弹性势能相同，转化成小球的动能， 则不同小球的动能是相同的：小球的动能与其质量和速度都 有关，由于小球的动能不变，改变其质量，小球的速度也会改 变，存在两个变量，所以该方案错误. 4.(1)木块被推动的距离(2)速度(3)①质量一定时，速度 越快，动能越大②速度相同时，质量越大，动能越大(4)B 解析：(1)探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的 大小无法直接判断，但可以通过木块被推动的距离来判断钢 球动能的大小，用到的是转换法，(2)由题表中数据可知，行走 的牛和飞行的步枪子弹相比，牛的质量大，速度小，动能小： 子弹的质量小，速度大，动能大，故速度对物体动能的影响更 大.(3)①机动车的质量一定时，速度越快，动能越大，发生事 故时后果越严重，所以要限速行驶.②不同车型的车质量不 同，速度相同时，质量越大的车动能越大，发生事故时后果越 严重，故不同车型限速不同.(4)要探究阻力对物体运动的影 响，需要比较钢球在不同表面上运动的距离，所以必须增加 的器材是粗糙程度不同的水平面，B正确. 5.(1)钢球(2)质量一定时，物体的速度越大，动能越大(3)④ (4)相等<(5)A解析：(1)实验中通过观察木块被撞击 后滑行的距离来判断钢球动能的大小，该方法是转换法 (2)根据题图甲、乙可知，钢球的质量不变，钢球的速度越大， 木块移动的距离越大，故动能越大，所以结论为：质量一定 时，物体的速度越大，动能越大.(3)在探究动能大小与质量的 关系时，需要控制速度大小不变，改变质量，当换用另一个钢 球进行实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的动 能太大了，根据控制变量法可知，可以换质量更小的钢球， ④正确.(4)小车克服摩擦力做的功来自小车的动能，而刚到 达水平面时小车的动能是相等的，最终小车停下来，动能为 零，因此小球无论在什么样的水平面上克服摩擦力做的功都 是相等的；小车在玻璃、毛巾表面上克服摩擦力做功的功率 分别是P1、P:,水平面越光滑，小车运动的距离越远，运动时 间越长，由于克服摩擦所微的功相同，根据P=?可知，P,< P2.(5)用同一钢球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放， 撞击同一木块，钢球的质量相同，弹簧压缩程度越大，钢球撞 击木块时的速度越大，木块被撞击后移动的距离越大，钢球 的动能越大，可以研究钢球的动能大小与速度的关系：用质 量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击 同一木块，钢球的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧 的弹性势能相同，则钢球的动能相同，木块被撞击后移动的 距离相同，不能探究动能大小与质量的关系，A符合题意 【中考新考法】 (1)速度(2)①1、4、5越大②小球的速度一定时，质量越大 ③大(3)相同橡皮泥的形变程度解析：(1)让不同质量的 小球从同一斜面的同一高度由静止自由释放，是为了控制小球 到达斜面底端时的速度相同.(2)①要探究动能与速度的关系， 根据控制变量法可知，需要保持质量一定，改变速度（也就是小 球释放的高度)，所以选择1、4、5三次实验的数据：由题表中数 据可知，当小球的质量一定时，小球释放的高度即到达斜面底端 时速度越大，木块移动的距离越远，故可以得出结论：小球的质 量一定时，速度越大，动能越大.②分析1、2、3三次实验的数据， 小球释放的高度相同，到达斜面底端时的速度相同，小球的质量 越大，木块移动的距离越远，说明小球的速度一定时，质量越大， 动能越大③速度相同时，质量越大，动能越大：质量相同时，速 度越大，动能越大；所以高速路上，小汽车的限速比大卡车的限 速大.(3)根据控制变量法可知，每次实验时要换用相同的橡皮 泥：此实验中小球动能的大小是通过观察橡皮泥的形变程度来 反映的，该方法是转换法」 电学 测量实验25学会使用电流表 【知识回顾】 00.6A0~3A0.02A0.1A指零“0”刻度线串 联正负电源的两极量程大量程小量程 【示例典范】 (1)是否指零(2)断开串试触(3)电流表的正、负接线柱 接反电流表选择的量程过大：电流表选择的量程过小 (4)L20.46(5)如图所示（答案不唯一）(6)1.84