探究影响动能、重力势能和弹性势能的因素实验专题(暑假作业)2025-2026学年人教版八年级物理下册
2026-06-19
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 动能和势能 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 733 KB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58409981.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦机械能实验探究,以控制变量法和转换法为核心,系统构建动能、重力势能、弹性势能影响因素的实验逻辑链
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|动能探究|11题|控制变量法(质量/速度)、转换法(木块移动距离)|从实验现象到动能与质量、速度关系,结合牛顿第一定律深化理解|
|重力势能探究|2题|转换法(木桩陷入深度/篮球接触面积)|通过高度与质量控制,建立重力势能与高度、质量的关联|
|弹性势能探究|2题|控制变量法(形变程度/弹簧特性)|以弹簧压缩与恢复为载体,探究弹性势能与形变程度的关系|
内容正文:
探究影响动能、重力势能和弹性势能的因素实验专题(暑假作业)
1.如图所示,小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙丙所示的三次实验,其中,
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
(1)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
(2)实验中,小钢球的动能大小是通过___________(选填“高度h”或“距离s”)来反映的;若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(3)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;
(4)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光滑斜面同一高度由静止开始滚下,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同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球___________(选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等;
(5)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑行的距离不同(如上表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功___________(选填“相等”或“不相等)。
2.某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究:他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小,做了如图所示的实验。
(1)甲、丙两图探究的是物体的动能与______的关系;
(2)如果水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验;
(3)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车______(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
3.在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为,木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断_________(选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小;
(2)经比较,B的重力势能大小_________C的重力势能的大小(选填“大于”“等于”“小于”)。
4.如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。A、B是两个质量不同的小球(),让小球从同一斜面由静止滚下,撞击水平面上的小木块。
(1)使用甲、丙两图,是为了研究动能大小与_________的关系;
(2)小华同学通过比较图乙、丙两图,得出“质量大的物体动能大”,小丽认为小华的这一比较过程存在错误,你知道错误是什么吗?_________;
(3)完成实验后,同学们还联想到以前探究阻力对物体运动的影响时,也用到了斜面:分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,其目的是_________;如下表所示,小车从同一斜面同一高度下滑,在不同的表面上滑行的距离不相等,最终停下来后,由此推论,若运动的小车不受力时,小车将_________;
表面
毛巾
棉布
木板
阻力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
(4)在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”和“探究阻力对物体运动的影响”实验中,用到了一种相同的科学研究方法是_________。
5.小梦在“探究物体具有的重力势能是否与高度有关”时,做了如下实验:
①第一次实验时,小梦让一个沾有水的篮球从1m高处释放,由静止自由下落到地面上,观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S1;
②第二次实验时,小梦把同样的篮球从1.3m高处释放,由静止自由下落到地面上,观察并记录篮球与地面接触面积的大小为S2。
(1)篮球下落的过程中,将重力势能转换为___________能;
(2)该实验中,小梦是用___________来反映重力势能的大小;实验中主要采用的物理探究法是控制变量法和___________法;
(3)如果小梦记录的S1大小如图所示,那么S2___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)S1;
(4)从小梦的两次实验中可以得出结论:当篮球的___________相同时,___________。
6.如图所示是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验中所探究物体的动能是指物体___________的动能(选填“A”或“B”);
(2)本实验装置的水平面如果绝对光滑,则___________得出结论(选填“能”或“不能”),理由是___________;
(3)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,于是利用上述器材进行了实验探究,得到的数据如下表:为了探究“超载”安全隐患,应选择___________两个序号的实验数据进行比较。
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞击后运动的距离s/cm
1
30
10
40
2
30
20
76
3
60
10
78
7.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,。
(1)实验中,探究的动能是指( )(填序号)。
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
(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。
(3)对比______两次实验,可以研究物体的动能与速度的关系。
(4)分析图甲和图丙,得到的实验结论:______。
8.如图所示是某实验小组做“探究物体的动能大小与哪些因素有关”实验的场景。
(1)该实验小组探究的是__________(选填“小球”或“木块”)的动能大小与__________的关系,将同一小球从斜面不同高度处由静止释放的目的是_______;
(2)实验中通过________来反映动能的大小,这种研究方法叫做__________法;
(3)若水平面光滑,则该实验________(选填“能”或“不能”)完成,原因是_______;
(4)若要继续探究“物体动能的大小与质量的关系”,则还应补充的实验器材是_______。
9.如图是探究“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处由静止开始滚下,撞击木块。
(1)本实验探究的是____(选填“木块”、“钢球”或“斜面”)的动能与___的关系,实验中是通过观察___来比较动能大小的;
(2)利用如图甲、乙所示的实验情景,可以得到的结论是:___;
(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,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:___________(选填序号);
①换质量更大的木块 ②降低第二次钢球的高度
③换质量更大的钢球 ④换质量更小的钢球
(4)若水平面绝对光滑,本实验______(选填“能”或者“不能”)达到探究目的。
(5)实验后,小明联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个因素对动能影响更大。于是他利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
小球进入水平面时的速度v/m•s-1
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
1
4
2
30
40
2
16
3
60
10
1
8
①为了探究“超载”安全隐患,应选择_________两个序号的实验进行比较(选填实验序号);
②分析表格中的实验数据可知:_________对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
10.(一)在探究物体的动能大小与哪些因素有关实验中,将木块放在水平面上的同一位置,用质量不同的两个钢球M和m(M的质量大于m),分别从不同的高度H和h由静止开始滚下,如图所示。
(1)该实验的研究对象是______;实验时通过______判断钢球动能的大小,所用的探究方法为______;
(2)分析甲、乙两图,可以得到的结论是______;
(3)分析乙、丙两图,该探究的结论可用来解释汽车______(选填“超载”或“超速”)的安全隐患;
(4)(二)如图戊,在探究“弹性势能的大小与物体弹性形变的关系”的实验中,应将同一个弹簧压缩______(选填“相同”或“不同”)的长度;小明觉得利用该装置,也能探究小球的动能大小与质量的关系。如图丁所示,只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块(忽略小球撞击前的能量损失),你认为小明的设计方案是______(选填“可行”或“不可行”)的。
11.为了探究汽车的动能跟哪些因素有关,小明设计了图1的模拟实验装置,将小钢球从高度为H的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下,先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)实验中探究的动能是指( )(选填字母);
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
(2)实验中通过观察________ 的大小来判断动能的大小(选填“高度H”或“距离s”);
(3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越_____ ;
(4)分析比较________ 两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(5)若本实验中水平面绝对光滑,则_______ (选填“能”或“不能”)得出正确结论;
(6)综合上述可知,如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高_______ 。
12.在“探究影响动能大小因素”的实验中,小霞同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球从同一斜面高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下(,),推动小木块运动一段距离后停止;
(1)本实验研究的是小球在_________(斜面上/撞击木块时/撞击木块后)的动能大小;实验中比较动能大小时,实质是比较小球对木块_________的多少。木块在水平面上滑动时,克服摩擦力做功的功率_________(变大/变小/不变);
(2)甲乙两次实验是探究动能跟_________的关系,实验过程中发现甲乙两次木块移动距离sA、sB相差太小,仅利用原有器材,通过_________,可使两次木块移动距离差变大,实验现象更明显;
(3)下列现象可以用甲丙得出的结论来解释的是_________;
A.高速公路限高 B.高速公路限重
C.桥梁限重 D.高速公路限速
(4)下列实验中的物体,与本实验的木块作用相似的是_________。
A.“点火爆炸”实验中滴入的酒精
B.“探究动滑轮机械效率”实验中的钩码
C.“探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子
D.“比较质量相同的不同燃料燃烧放出热量”实验中的水
13.小明利用小钢球A和B、木块、木板等器材探究物体的动能大小与哪些因素有关,使小钢球沿光滑斜面由静止向下运动,撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止。
(1)实验时,为保证木块不滑出木板,应选择_______的长木板(选填“较光滑”或“较粗糙”);
(2)实验中是通过观察_______来判断物体的动能的大小;
(3)通过①②两次实验,可探究物体的动能与_______的关系;
(4)通过③④两次实验,可初步得出结论:速度相同的不同物体,____的动能就越大。请根据此结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:________。
14.探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”,同学们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧压缩的长度、弹簧粗细、弹簧原长有关。
实验器材有:弹簧若干、木块一个、刻度尺一把、一个长木板(一侧光滑一侧粗糙)。
(1)探究“弹簧弹性势能的大小与弹簧压缩的长度是否有关”,将长木板水平放置(左侧光滑,右侧粗糙),取一根弹簧左端固定在墙上,把木块放在长木板上,三次用木块压缩弹簧然后释放,如图所示,用刻度尺测出木块在木板粗糙表面上滑动的距离。
①实验中,弹簧弹性势能大小是通过___________来间接反映的;
②分析信息可得结论:___________;
③木板左侧光滑的目的是:___________;
(2)在探究“弹簧弹性势能的大小与弹簧原长是否有关”,选三根粗细相同、长度不同的弹簧,用木块将弹簧都压缩到同一位置M点释放,用刻度尺测出木块在木板粗糙表面上滑动的距离,实验操作存在问题是:___________。
15.同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
小文猜想:
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
小文利用两个材料和外形都完全相同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块,在同一水平面上进行了如图所示的实验。
(1)此实验是为了验证猜想_________(选填“①”或“②”);
(2)实验中弹性势能的大小是通过_________来体现的。该实验主要运用的实验方法有_________和_________;
(3)假若水平面绝对光滑,本实验将 _________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
试卷第1页,共3页
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《探究影响动能、重力势能和弹性势能的因素实验专题(暑假作业)八年级物理新教材人教版》参考答案
1.(1)B
(2) 距离s 不能
(3)速度
(4)静止
(5)相等
【详解】(1)据题意可知,实验中探究小球进入水平面时的动能,即小球撞击木块时的动能的大小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小球从斜面滑下,到达水平面撞击小木块,通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的,木块被推动的距离越远,说明小球所具有的动能越大。
[2]如果水平面光滑,小球和木块将做匀速直线运动,不能判断小球所具有动能大小了。
(3)实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关;使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,则小球到达水平面时的速度不同,所以,这是为了研究动能大小与物体速度的关系。
(4)让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若任一时刻两球的速度大小相等,即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,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
(5)让小车从同一高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素可知,最初小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终都停下来,克服摩擦力做功使其动能最终变为零,动能全部转为内能,所以在三个表面克服摩擦力做功相等。
2.(1)速度
(2)不能
(3)超载
【详解】(1)甲、丙两图中,钢球质量相同,从不同高度滚下,到达水平面时的速度不同。根据控制变量法,可知探究的是物体的动能与速度的关系。
(2)如果水平面光滑,木块将在水平面上做匀速直线运动,无法通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小,所以不能完成本实验。
(3)甲、乙两图中,钢球从同一高度滚下,到达水平面时的速度相同,而钢球质量不同。质量大的钢球推动木块移动的距离远,说明质量大的钢球动能大。由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因,因为超载时汽车质量增大,在速度相同的情况下,动能增大,发生车祸时危害程度更大。
3.(1)重物
(2)等于
【详解】(1)实验中,物体的重力势能不能直接得到,因此让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小,使用了转换法。
(2)由图知道,B、C两个物体将钉子扎入沙中深度相同,对钉子做的功相同,说明它们具有的势能相同。
4.(1)速度
(2)没有控制小球到达水平面时的速度相同
(3) 使小车到达水平面时的速度相等 做匀速直线运动
(4)控制变量法
【详解】(1)比较甲、丙两图,使质量相同的小球从斜面上不同高度处由静止滚下,则小球到达水平面时的速度不同,所以这是为了研究动能大小与速度的关系。
(2)要探究小球动能大小与质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即使不同质量的小球从同一高度由静止滚下,而乙、丙两图中,没有让小球从同一高度由静止滚下,所以小华的这一比较过程存在的错误是没有控制小球到达水平面时的速度相同。
(3)[1]让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素可知,最初小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,即目的是使小车到达水平面时的速度相等。
[2]由表可知,受到的阻力越小,小车运动的距离越远,所以如果运动的小车不受力时,小车将做匀速直线运动。
(4)在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”和“探究阻力对物体运动的影响”实验中,都用到了控制变量法。
5.(1)动
(2) 篮球与地面接触面积的大小 转换
(3)大于
(4) 质量 篮球的高度越高,重力势能越大
【详解】(1)篮球下落的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此将重力势能转换为动能。
(2)[1][2]该实验中,小梦是用篮球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小,接触面积越大说明篮球的重力势能越大,这里用到了转换法。
(3)两次实验使用同样的篮球,篮球的质量相同,第一次的高度小于第二次的高度,所以第一次的重力势能小,第二次的重力势能大,因此S2大于S1。
(4)[1][2]两次实验使用同样的篮球,篮球的质量相同,第二次篮球的高度高,篮球与地面接触面积大,说明重力势能大,因此从小梦的两次实验中可以得出结论:当篮球的质量相同时,篮球的高度越高,重力势能越大。
6. A 不能 若水平面绝对光滑,由牛顿第一定律,物体将一直匀速直线运动下去,无法比较物体B移动的距离而无法比较动能的大小。 1,3
【详解】(1)[1]探究动能大小的影响因素,探究物体的动能是指物体A的动能;让小球A从斜面滑下,具有一定的速度,从而具有动能,撞击物体B。
(2)[2][3]略。
(3)[4]研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择1、3所示实验进行比较。
7.(1)B
(2)移动的距离
(3)甲、乙
(4)速度相同时,质量越大,动能越大
【详解】(1)物体由于运动而具有的能量叫作动能,该实验中,运动的小球能对木块做功,则探究的动能是指小球撞击木块时的动能,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)根据转换法,实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小,木块移动的距离越远,小球的动能越大。
(3)该实验运用控制变量法,研究物体的动能与速度的关系,要控制质量相同,小球从斜面下滑时的高度不同,由,可知,应对比甲、乙两次实验。
(4)图甲和图丙中,小球的质量不同,从斜面的同一高度滚下,小球到达水平面时速度相等,丙图中木块移动的距离远,所以丙图中小球撞击木块时的动能大,可以得到结论:速度相同时,质量越大,动能越大。
8.(1) 小球 速度 使小球到达斜面底端的速度不同
(2) 木块被撞击的距离 转换法
(3) 不能 木块将一直做匀速直线运动,无法比较距离的大小
(4)质量不同的小球
【详解】(1)[1]小球从斜面滚下过程中,小球的重力势能转化为动能,所以探究的是小球动能的大小。
[2][3]据图可知,小球的质量相同,在斜面上静止释放时的高度不同,小球运动到斜面底端的速度不同,因此探究的是小球动能大小与速度的关系,将同一小球从斜面不同高度处由静止释放的目的是使小球到达斜面底端的速度不同。
(2)[1][2]实验中动能大小是通过木块被撞击的距离来反映的,木块移动的距离越远,小球的动能越大,这是转换法的应用。
(3)[1][2]若水平面光滑,根据牛顿一定律,木块将一直在水平面做匀速直线运动,而实验中通过木块移动距离的远近来表示动能的大小,因此若水平面光滑,该实验不能完成。
(4)“物体动能的大小与质量的关系”,需要改变物体质量的大小,因此还需要质量不同的小球。
9.(1) 钢球 速度 木块移动的距离
(2)当质量相同时,速度越大,动能就越大
(3)④
(4)不能
(5) 1、3 速度
【详解】(1)[1][2][3]在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,“物体动能”指的是钢球滚到水平面时的动能,小球的质量相同,在斜面上的高度不同,小球下落到水平面时的速度不同,可以探究小球的动能与速度的关系;实验中通过比较滚下的钢球撞击木块移动的距离,来比较小球动能的大小。
(2)在探究动能与速度是否有关时,要保持质量不变让小球在不同的高度滚下,从而使钢球到达水平面的速度不同,小球的高度越高,速度越大,撞击木块移动的距离越远,说明小球的动能越大,故结论为:物体的质量一定时,速度越大,动能越大。
(3)在探究动能的大小与质量关系时,需要控制速度大小不变,改变质量,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,这说明该球的质量太大了;
①换质量更大的木块,改变了摩擦力的大小,故①不符合题意;
②实验中需要控制速度相同,不能降低第二次钢球的高度,故②不符合题意;
③换质量更大的钢球,则更容易使木块滑出木板,故③不符合题意;
④换质量更小的钢球,能减小木块移动的距离,故④符合题意。
故选④。
(4)若水平面绝对光滑,小球撞击木块后,木块做匀速直线运动,不能测出木块移动的距离,本实验不能达到探究目的。
(5)①[1]研究超载隐患时,应控制小车运动的速度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择1、3实验进行比较。
②[2]由表中实验数据可知,速度变为原来的2倍时,木块移动的距离变为原来的4倍,质量变为原来的2倍时木块移动的距离变为原来的2倍,所以在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
10.(1) 钢球 木块移动的距离 转换法
(2)当质量一定时,速度越大,物体动能越大
(3)超载
(4) 不同 不可行
【详解】(1)[1]探究物体的动能大小与哪些因素有关的实验中,钢球从斜面滚落撞击木块,通过木块移动的距离反映钢球撞击木块时的动能大小,因此该实验的研究对象是钢球。
[2][3]由于钢球动能大小不容易直接测量,这里采用转换法。钢球动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离就越远。所以通过观察木块移动的距离来判断钢球的动能大小。
(2)甲、乙两图中钢球的质量相同,在斜面上下滑的高度不同,即到达斜面底端的速度相同,且钢球的速度越大,撞击木块移动的距离越远,说明钢球具有的动能越大,因此可得结论为:当质量一定时,速度越大,物体动能越大。
(3)乙、丙两图中钢球在斜面上下滑的高度相同,即速度相同,钢球的质量不同,速度相同的钢球,质量越大,撞击木块移动的距离越远,说明钢球具有的动能越大,因此可得结论为:速度相同时,质量越大,物体动能越大,该结论可用来解释汽车超载的安全隐患。
(4)[1]在探究“弹性势能的大小与物体弹性形变的关系”的实验中,应改变物体弹性形变程度,即应将同一个弹簧压缩不同的长度。
[2]利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,弹簧的弹性势能相同,转化为小球的动能相同,那么小球撞击木块时的动能相同,木块被推动的距离相同,无法探究小球的动能大小与质量的关系,所以小明的设计方案是不可行的。
11.(1)A
(2)距离s
(3)大
(4)甲和丙
(5)不能
(6)速度
【详解】(1)实验中探究的动能是指钢球即将撞击木块时的动能,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)由题意可知,实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,木块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越大,所以实验中通过观察距离s的大小来判断动能的大小。
(3)分析比较甲和乙两组实验,钢球质量相同,高度不同,速度不同,可得物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(4)分析比较甲和丙两组实验,钢球质量不同,高度相同,速度相同,可得物体速度相同时,质量越大,动能越大。
(5)若水平面绝对光滑,小球在水平面上不受阻力,小球将做匀速直线运动,不能达到探究目的。
(6)因为动能与物体的质量和速度有关,在相同的路段,质量大的车,要求速度要小些,如图2所示的交通标志牌就是交通管理部门对不同车型设定不同的最高速度。
12.(1) 撞击木块时 做功 变小
(2) 速度 降低B小球在斜面的高度
(3)B
(4)D
【详解】(1)[1]小球在斜面上往下滚,动能转化为机械能,无法确定其大小,只有在小球撞击木块,对木块做功,通过对木块做功的多少来判断动能的大小,故该实验的动能指的是小球撞击木块时动能。
[2]小球的动能越大,对木块做功越多,故可以根据对木块做功的多少来判断动能的大小。
[3]在水平面上时,由于压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变,根据
可知,速度越变越小,故摩擦力的功率越变越小。
(2)[1]甲乙两次实验,是质量相同的小球从不同的高度静止滚下,到达水平面的速度不同,小球的质量相同,故探究的是动能与速度的关系。
[2]由于木块两次被撞后移动的距离区别不大,可以通过降低B小球在斜面的高度,到达水平面的速度较小,对外做功较小,木块移动的距离较小,使实验现象更明显。
(3)甲丙实验,质量不同,高度相同,质量越大,动能越大,得出的结论,来解释的是超载对动能的影响,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
(4)实验中,通过被撞木块移动的距离来判断动能的大小,运用了转换法。
A.“点火爆炸”实验中滴入的酒精,酒精燃烧产生的燃气对活塞做功,没有运用到转换法,故A不符合题意;
B.“探究动滑轮机械效率”实验中的钩码是改变物重,从而改变滑轮组所做的有用功,没有运用到转换法,故B不符合题意;
C.“探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子,质量相同,采用控制变量法,故C不符合题意;
D.“比较质量相同的不同燃料燃烧放出热量”实验中的水通过升高的温度间接反映出不同燃料放出的热量,运用了转换法,故D符合题意。
故选D。
13.(1)较粗糙
(2)木块被推动的距离
(3)速度
(4) 质量越大 严禁超载
【详解】(1)为保证木块不滑出木板,应选择较粗糙的长木板。这是因为较粗糙的表面会增加摩擦力,从而减慢木块在木板上的滑动速度,使得木块在木板上的滑行距离减小。故在相同的初速度和条件下,较粗糙的木板更有可能使木块在达到木板末端之前停下,避免滑出木板。
(2)本实验采用转换法,是通过观察木块被推动的距离来判断物体的动能的大小。
(3)由①②两图可知:让质量相等的钢球从斜面的不同高度滚下,是为了使两球到达水平面时速度不相等,两个小球的质量相同,因此可以探究物体动能与物体速度的关系。
(4)[1][2]钢球从斜面上滑下,可以获得到达水平面的速度,如图③④两次实验,让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下,两球到达水平面时具有相同的速度。由图可知,从斜面同一高度下滑的钢球,质量越大,木块移动的距离越大,说明速度相同的不同物体,质量越大,物体的动能就越大。根据此结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:严禁超载。
14. 木块在木板粗糙的表面上移动的距离 见解析 消除摩擦生热带来的能量损耗,减少实验误差 没有控制弹簧压缩的长度相同
【详解】(1)[1]①弹性势能大小最终转化为木块在粗糙表面上移动距离,弹性势能越大,木块运动越远,所以弹簧弹性势能大小是通过木块在木板粗糙的表面上移动的距离来间接反映的。
[2]②弹簧压缩量越多,木块运动越远,说明了:当弹簧不变时,弹簧弹性势能的大小与弹簧压缩的长度有关。
[3]③若左侧木板不光滑,那么弹簧压缩量越多的实验中,木块到达右侧粗糙平面时所经历左侧的路程就越远,消耗的能量就越多,增加了变量,不符合控制变量法。
(2)[4]长度不同的弹簧,压缩到同一位置时,压缩的长度不同,不符合控制变量法。
15. ② 木块被推动的距离 控制变量法 转换法 不能
【详解】(1)[1]把材料相同的弹簧A和B,分别压缩不同的程度释放弹出小钢珠,比较轻木块被小钢珠撞击后移动的距离,这就是为了验证猜想②。
(2)[2][3][4]通过小钢珠对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小;实验中把弹性势能的大小转变为观察木块被移动的距离,这种研究方法叫转换法;同时用到了控制变量法。
(3)[5]假若水平面绝对光滑,木块将做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离,本实验将不能达到目的。
答案第1页,共2页
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