期末物理专题复习:动能和势能实验探究 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-07-02
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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 | 动能和势能 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 778 KB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58607778.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦动能与势能实验探究,通过13道典型题系统训练控制变量法与转换法,强化能量观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|动能探究|9题|实验操作分析、结论推导|围绕质量/速度对动能的影响,用转换法(木块移动距离)和控制变量法构建逻辑链|
|势能探究|4题|猜想验证、现象解释|结合重力势能(质量/高度)与弹性势能(形变大小),强化科学思维与探究过程|
内容正文:
期末物理专题复习:动能和势能实验探究
1.利用如图所装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将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。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,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一时刻的速度大小与小球的__________无关;
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远,由此可得出结论:速度一定时,物体的 __________越大,动能越大。通过木块移动的距离反映动能的大小,这样的探究方法称为__________;
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度 __________图丙中小球B到达竖直位置时的速度(填“大于”、“小于”或“等于”)。如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:__________一定时,__________越大,动能越大。
2.如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置。实验中让钢球从斜面上某个位置由静止沿斜面滚下,与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直到停止。
(1)实验中是通过观察_________来判断__________的动能大小;
(2)让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止开始滚下,目的是使钢球_________(填“与木块碰撞前”“与木块碰撞时”“与木块碰撞后”)的速度相同;
(3)换用质量相同的钢球从斜面的_________(填“相同”“不同”)高度由静止开始滚下,可以探究钢球的动能大小与_________的关系;
(4)若水平面表面光滑,本实验将__________(填“能”“不能”)达到实验探究目的,理由是:___________。
3.小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关?”的实验步骤如下:
①将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示;
②将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示;
③将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示。
根据上述三次实验,回答下列问题:
(1)实验中小球动能的大小是通过观察比较__________反映出来的,这里用到了物理学研究问题的方法是__________。
(2)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系,应选用__________两个图来分析,并由此得出的实验结论是__________。
(3)分析乙、丙两图,得到的实验结论是__________。
(4)如果水平面光滑,则__________(选填“能”或“不能”)完成本实验探究。
(5)实验中小球滚动到斜面底端时会继续向前运动,是因为小球具有__________;木块最终停下来是因为受到__________的作用。
4.如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验,装置:由沙子,铁块,铁钉组成(mA=mC<mB,hA=hB<hC),下面是猜想:
猜想一:重力势能大小与物体质量有关
猜想二:重力势能大小与物体所处高度有关
猜想三:重力势能大小与物体密度有关
(1)物体重力势能大小通过_________反映;
(2)验证猜想二可选择_________两幅图,得出的结论是_________;
(3)实验室还提供了与A,C质量相同的铜块和铝块:通过实验得出的结论是_________。
5.小明在查找相关资料时发现,大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。基于此小明猜想物体动能的大小可能与物体的质量和物体的速度有关,要进一步探究“物体动能的大小与物体质量和速度的关系”,实验装置如图所示。
实验次数
1
2
3
4
5
小球的质量
10
20
30
10
10
小球释放的高度
5
5
5
10
15
木块移动的距离
10
18
29
38
86
(1)实验时,发现木块被撞后总是滑出木板,为使木块不滑出木板,请你提出一条合理的改进方法:________;
(2)改进后继续实验,所得数据如表所示,分析第1、2两次实验数据,可知第二次实验时小球的动能比第1次大,判断依据是________;
(3)实验分析第1、4、5三次实验数据,可以探究小球动能与________之间的关系(选填序号即可)
A.小球的质量 B.小球释放的高度 C.小球运动的速度 D.木块移动距离
(4)进一步分析实验数据还可知,________(选填“物体质量”或“物体速度”)对物体动能的影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
6.小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球(m<M)、木块等器材进行实验,实验中小球撞击木块时的动能由小球的______能转化而来的,通过观察______来反映物体动能的大小;
(2)由甲、乙图可以得出的结论是:速度相同,质量越大,动能越______;
(3)小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做乙实验,可采取的改进措施是______(写出一种即可);
(4)如图丙所示,小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,质量为m1、m2和m3的三个金属块(m1=m2<m3)。他做了如下a、b、c三次实验:将铁钉插入泡沫相同的深度,分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫深度如图所示。比较a、b实验可得出重力势能大小与______的关系;比较b、c实验,则m2、m3重力势能大小关系为______(选填“m2较大”、“m3较大”、“一样大”或“无法比较”)。
7.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选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(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)该实验中物体的动能是指___________(选填“钢球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块B移动的距离越长,则说明钢球对木块___________越多,动能就越大。
(2)比较甲乙两图进行的实验,可得出结论:___________。
(3)比较甲乙两图,木块B在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力___________,克服摩擦力做功的功率___________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的___________两次进行比较。
8.“十次车祸九次快,还有一次是超载”,八年级物理兴趣小组的同学们提出:“高速路上汽车碰撞危害程度与汽车的动能大小有关”,他们结合生活实际提出了以下猜想:
猜想一:物体的动能可能跟速度有关。
猜想二:物体的动能可能跟质量有关。
为验证上述猜想,他们做了如图所示的实验:用钢球模拟汽车,让钢球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,其中,。
(1)兴趣小组分别将同一钢球放在同一斜面的不同高度处由静止释放,如图甲、乙所示。通过观察木块的滑行距离,滑行距离越远,说明______(选填“钢球”或“木块”)的动能较大,此次探究运用的物理方法是______;
(2)为探究动能大小与质量的关系,应选择______两图进行实验探究,初步得出的结论是:速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(3)兴趣小组在探究过程中发现钢球撞击木块时,有很多次并不能沿直线轨迹推动木块,于是提出如图丁所示的方案改进,通过观察钢球撞击上端固定的相同塑料软片,比较撞击的软片数目来比较钢球的动能大小。老师指出此装置不适合体积不同的钢球做实验,原因是______。
9.小明同学发现高速公路上不同车型的汽车限速不同如图甲所示,他猜想物体动能的大小可能与其质量和速度的大小有关。为了验证自己的猜想,他设计了如下实验:将细线悬挂的小球适当地拉起一定高度,由静止释放去撞击木块,如图乙所示;
(1)实验中探究的动能是指( )(填序号);
A.小球在下落过程中的动能
B.小球即将撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击后的动能
(2)本实验中,物体的动能大小可以通过观察________来判断;
(3)要探究动能大小与速度的关系,发现将同一小球由静止释放,被拉起的高度越高,小球撞击后木块移动的距离越大,说明___________;
(4)小明利用如图丙所示装置进一步探究超速和超载给汽车带来的安全隐患哪一种情况更严重。他在实验室中找到AB()两个大小相同的小球。在探究超载带来的安全隐患时,他将A、B两个小球从同一高度h由静止释放,发现B小球撞击木块移动的距离是A小球撞击木块移动距离的2倍;探究超速带来的安全隐患时,小明的操作是①将A小球从h高度由静止释放,记录________。②将A小球从2h高度由静止释放,撞击木块移动的距离大于A小球从h高度处下落后撞击木块移动距离的2倍。分析实验现象和数据,则说明________(选填“超速”或“超载”)带来的安全隐患更大。
10.某学习小组在进行“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,所用的器材有:不同质量的小钢球、木块和表面平整的长木板(带凹槽的斜面)等。实验装置如图所示,其中,。
(1)实验中,通过观察_______,来反映物体的动能大小;
(2)甲、丙两次实验,让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下,目的是使两球到达水平面时具有相同的_______;
(3)对比甲、乙两次实验,可以探究物体动能大小与_______的关系;
(4)在乙、丙两次实验中,若木块滑行过程中,木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2,则W1_______W2;(选填“>”“<”或“=”)
(5)如果在探究动能与质量的关系时,发现木块运动到了长木板的末端之外。在不更换实验器材的条件下,最方便的解决办法是_______。
11.为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”,小明用图示装置进行实验,处为弹簧的原长位置。在水平桌面上,压缩弹簧后由静止释放小球,使小球撞击同一纸盒,并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于点右侧同一位置;
(1)小明每次应将弹簧压缩_______(选填“相同”或“不同”)的长度,再释放小球,通过比较各次实验中纸盒的_______,从而判断弹簧弹性势能的大小;
(2)实验中,将小球自处由静止释放,最终小球和纸盒一起静止于处。此过程中小球动能最大的位置在_______(选填“AB之间”“点”或“BC之间”)。
(3)小明根据实验现象认为:小球推动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都消失了。你认为小明的观点是_______(选填“正确”或“错误”)的,理由是_______。
12.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图甲所示.请回答下列问题.
(1)从同一高度由静止释放的目的是___________________________,该实验的目的是研究铁球的动能大小与_______(选填“质量”或“速度”)的关系;
(2)该实验是通过观察_________________的大小,来说明铁球对木块做功的多少;
(3)有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究铁球的动能大小与_______(选填“质量”或“速度”)的关系;
(4)该同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系,这个设计方案是_______(选填“正确”或“错误”)的,原因是___________________。
13.沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个;体积不同的小球3个,将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示;请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察______来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论:______;
(3)为了验证猜想三,G、H球的质量分别为______。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 质量 质量 转换法 小于 质量 速度
【详解】(1)[1]甲、乙两图中,小球的质量不同,由题意知,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)[2]因为
mA<mB
两球的速度相同,B球能将木块C撞得更远,说明B球的动能更大,因此可得速度相同时,物体质量越大,动能越大。
[3]根据转换法可知,通过木块移动的距离反映动能的大小。
(3)[4]乙、丙两图,小球的质量相同,且
θ1<θ2
所以丙图小球的速度更大,即图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
[5][6]图丙中木块C滑行得更远些,是因为丙图小球的速度更大,说明质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
2.(1) 木块滑动的距离 小球
(2)与木块碰撞时
(3) 不同 速度
(4) 不能 木块做匀速直线运动,无法通过比较运动的距离来比较动能大小
【详解】(1)[1][2]实验中是通过木块被小球推动的距离,来判断小球的动能大小,利用的物理研究方法为转换法。
(2)质量不同的小球从同一位置静止下滑,由控制变量法可知,目的是保证碰撞时小球的速度相同。
(3)[1][2]质量相同的钢球从斜面不同位置静止下滑,则小球碰撞前的速度不同,由控制变量法可知,探究的是钢球动能大小和速度的关系。
(4)[1][2]水平面光滑,小物体在水平面做匀速直线运动,不会停止,所以不能达到是实验目的。
3.(1) 木块在水平面上移动的距离 转换法
(2) 甲乙 质量相同的物体,速度越大,动能越大
(3)速度相同的物体,质量越大,动能越大
(4)不能
(5) 惯性 阻力
【详解】(1)[1][2]动能大小与物体的质量和速度有关,在实验探究中要利用控制变量的物理方法,小球动能的大小无法直接看出来,可以通过转换的方法来比较,通过小球推动木块运动距离的远近来比较动能大小,小球推动木块运动距离越远,小球具有的动能越大。
(2)[1][2]小球速度大小可以通过小球在斜面的高度来控制,高度越高,小球到达底端时的速度越大。在研究动能与速度关系,要控制质量相等,改变小球的速度,因此小球所处的高度不同,故可选甲、乙两图。乙中小球的高度大,到达水平面时的速度大,木块运动的距离远,可得出结论:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)在研究动能与质量关系时,要控制速度相等,改变小球的质量,让不同的小球从斜面的同一高度自由滚下即可,故可以用乙丙两图探究,丙图中小球的质量大,木块运动的距离远,得到的结论是:速度相同的物体,质量越大,动能越大。
(4)如果水平面光滑,则木块会做匀速直线运动,无法根据距离的大小判定动能的大小。
(5)[1][2]小车从斜面上滑下时,由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动;力可以改变物体的运动状态,小车停下来的原因是小车受到了阻力的作用。
4. 铁钉陷入沙子深度 ①③ 见解析 见解析
【详解】(1)[1]根据转换法,通过铁钉陷入沙面的深度来反映重力势能的大小。
(2)[2][3]研究物体的重力势能大小与物体所处的高度有关,要控制物体质量相同,而高度不同,可选择①③两幅图,因hA<hC,且C铁钉陷入沙面的深度更大,故得出的结论是:当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
(3)[4]实验室还提供了与A,C质量相同的铜块和铝块,从相同高度静止释放,观察到铁钉陷入沙子深度相同,通过实验得出的结论是:当物体所处高度和质量相同时,重力势能与物体密度无关。
5.(1)可以适当降低小球的高度,或减小小球的质量,或换用长度更长的木板。
(2)木块的移动距离长
(3)C
(4)物体速度
【详解】(1)若在进行实验时,木块被撞后滑出木板,说明该小球具有较大的动能,为了使木块不滑出木板,在不改变木板长度的情况下,可以适当降低小球的高度,或减小小球的质量,或换用长度更长的木板。
(2)根据转换法可知,该实验中通过木块被推动的距离来比较小球动能的大小。分析第1、2两次实验数据,第二次实验时木块移动的距离较远,可知第二次实验时小球的动能比第1次大。
(3)动能的大小与质量和速度有关,分析第1、4、5三次实验数据可知,小球的质量相同,释放的高度不同。小球到达水平面的速度是由小球的高度决定的,故可以探究小球动能与速度的关系。
故选C。
(4)由表中1、2数据可知,质量增加一倍,木块移动的距离由10cm增加到18cm;由1、4数据可知,小球释放的高度增加一倍,木块移动的距离由10cm增加到38cm;综上分析可知,物体速度对物体动能的影响更大。
6. 重力势 木块移动的距离 大 换一个质量更大钢球 高度 m2较大
【详解】(1)[1]小球静止在斜面上时,具有重力势能,撞击木块时,对木块做功,将重力势能转化为动能。
[2]小球的动能不同,对木块做功不同,木块移动的距离也不同,所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。
(2)[3]图甲、乙中,不同质量的小球从斜面的同一高度静止释放,到达水平面时速度相同,乙中小球质量大,撞击木块移动的距离大,说明速度相同时,质量越大,动能越大。
(3)[4]甲、乙实验中木块移动距离相差不大,可能是两个小球的质量比较接近,可换用一个质量更多的钢球进行实验。
(4)[5]图丙的a、b实验中,金属块的质量相同,高度不同,b中金属块的高度更大,撞击铁钉进入泡沫的深度更深,说明重力势能大小与高度有关。
[6]实验中金属块的重力势能不同,撞击铁钉进入泡沫的深度也不同,铁钉进入泡沫的深度越深,说明金属块的重力势能越大。图丙中,b的铁钉进入泡沫的深度最深,金属块的重力势能最大,所以m2、m3的重力势能大小关系为m2较大。
7.(1) 钢球 做功
(2)物体的质量相同时,速度越大,动能越大
(3) 不变 变小
(4)乙丙
【详解】(1)[1]该实验中的研究对象是钢球,物体的动能是指钢球的动能。
[2]木块移动过程中受到的摩擦阻力不变,观察到木块B移动的距离越长,由得,钢球对木块做功越多,动能就越大。
(2)甲乙两图钢球的质量相同,图甲中钢球下滑的高度较高,钢球到达水平面的速度较大,甲图中木块移动距离较大,由此可得出结论:物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[1][2]比较甲乙两图,木块B在水平面上滑动时,木块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,木块B受到水平面的摩擦力不变,乙图中木块移动的速度减小,由得,克服摩擦力做功的功率变小。
(4)乙丙两图中钢球下滑的高度相同,钢球到达水平面的速度相同,两图钢球的质量不同,可以用于研究超载带来的危害。
8.(1) 钢球 转换法
(2)甲、丙
(3)塑料软片对不同体积的钢球阻力不同
【详解】(1)[1][2]钢球从斜面滚下来时具有动能,钢球推动木块对木块做功,推动木块的距离越远就对木块做功越多,体现钢球具有的动能越大,这是转换的物理方法。
(2)为了探究动能大小与质量的关系,需要控制速度相同,所以要将质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滚下,所以选甲、丙两图。
(3)体积越大的物体与塑料软片的压力越大,压力越大,阻力越大,所以体积大小不同的钢球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同,故不能通过比较撞击的软片数目来比较钢球的动能大小。
9.(1)B
(2)木块移动的距离
(3)当质量相同时,物体的速度越大,物体的动能越大
(4) 木块滑行的(移动得)距离长短 超速
【详解】(1)在这个实验中,我们是通过小球撞击木块来研究动能的相关问题。小球从一定高度下落,在即将撞击木块时具有动能,这个动能会对木块做功,推动木块移动。而小球在下落过程中的动能是不断变化的,不是我们最终要探究的那个状态的动能;小球撞击木块后的动能与我们探究的小球对木块做功的初始动能关系不大;木块被小球撞击后的动能也不是我们直接探究的小球的动能。所以实验中探究的动能是指小球即将撞击木块时的动能,故CD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)由于小球动能的大小不能直接观察到,但是小球具有动能就会推动木块在水平面上移动。根据转换法,小球的动能越大,对木块做的功就越多,木块移动的距离也就越远。所以本实验中,物体的动能大小可以通过观察小球推动木块移动的距离来判断。
(3)当我们将同一小球由静止释放时,小球被拉起的高度越高,它在初始位置具有的重力势能就越大。在小球下落的过程中,重力势能转化为动能,高度越高转化得到的动能就越大,其速度也就越大。此时观察到小球撞击后木块移动的距离越大,这就表明当物体的质量相同时,物体的速度越大,物体具有的动能就越大。
(4)[1]要探究超速带来的安全隐患,根据控制变量法的要求,需要保证小球的质量不变,改变小球的速度。因为小球在斜面上的高度不同,到达水平面时的速度就不同,所以接下来的操作是将 A 球从 h 高度由静止释放,然后记录木块滑行的距离长短。
[2]在探究超载带来的安全隐患时,把 A、B 两个小球从同一高度 h 由静止释放,已知 mB =2mA,且 B 小球推动木块滑行的距离是 A 小球推动木块滑行距离的 2 倍。要是 A 小球从 2h 高度处下落后推动木块滑行距离大于 A 小球从 h 高度处下落后推动木块滑行距离的 2 倍,这就意味着在这种情况下,速度增大对动能的影响比质量增大对动能的影响更为显著,也就说明超速带来的安全隐患更大
10.(1)木块被撞后在水平面移动的距离
(2)初速度
(3)速度
(4)<
(5)降低小钢球下滑的起始高度
【详解】(1)钢球的动能不能直接观察到,钢球在水平面撞击木块,使钢球的动能转化为木块的动能,因此可以通过观察木块被撞后在水平面移动的距离来反映物体的动能大小,实验方法为转换法。
(2)甲、丙两次实验,让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下,由可知,钢球到达水平面的初速度是一样的,便于控制变量。
(3)对比甲、乙两次实验,根据题目可知: 、,A、B两球的质量相等,下落的高度不相等,导致到达水平面的速度不相等,因此可以探究物体动能大小与速度的关系。
(4)在乙、丙两次实验中,若木块滑行过程中,由于木块和木板均相同,因此木块与木板之间的摩擦力大小相等,克服摩擦力做的功,,故木块克服摩擦所做的功分别为和,则。
(5)在探究动能与质量的关系时,发现木块运动到了长木板的末端之外。说明钢球的动能太大了或木板太短,故可以减小动能或增加木板的长度。因此在不更换实验器材的条件下,最方便的解决办法是降低小钢球下滑的起始高度,使钢球达到水平的速度变小,减小动能。
11.(1) 不同 移动距离
(2)AB之间
(3) 错误 木块克服摩擦做功,机械能转化为其他形式的能
【详解】(1)[1]探究弹性势能与弹性形变大小的关系,需要控制其他变量不变,改变弹簧的弹性形变大小,所以每次应将弹簧压缩不同的长度。
[2]弹性势能的大小无法直接测量,通过比较纸盒滑行的距离来间接判断,滑行距离越远,说明弹簧的弹性势能越大。
(2)小球在AB之间运动时,水平方向受弹簧弹力和摩擦力作用,开始时弹力大于摩擦力,小球加速;随着弹簧伸长,弹力减小,当弹力与摩擦力相等时,小球速度达到最大,此时动能最大,故动能最大位置在AB之间。
(3)[1][2]小明的观点是错误的,因为小球推动木块停下,是因为木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了,能量不会凭空消失,只是发生了形式的转化。
12.(1) 控制到达水平面的速度相同 质量
(2)木块移动的距离
(3)速度
(4) 错误 见解析
【详解】(1)[1][2]让质量不同的小球从同一斜面的同一高度滚下的小球到达水平面的速度相同,探究的是动能与质量的关系。
(2)木块移动的距离越大,小球具有的动能就越大;木块移动的距离越小,小球具有的动能就越小;通过观察木块移动的距离的大小,来说明铁球对木块做功的多少。
(3)质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究铁球的动能大小与速度的关系。
(4)[1][2]质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度时,弹簧的弹性势能相同,小球获得的动能相同,木块被撞击后移动的距离相同,无法探究铁球的动能大小与质量的关系。
13.(1)小球陷入花泥的深度
(2)当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大。
(3)2m,2m
【详解】(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过小球陷入花泥的深度来反映的,这是转换法的应用。
(2)比较A、B、C三球,下落高度和运动路径相同,小球的质量越大,小球陷入花泥的深度越大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大。
(3)研究物体重力势能与物体体积的关系时,需要F、G、H三个球体积不同,保持物体质量和下落高度不变,所以F球、G球和H球的质量相同都应该为2m。
答案第1页,共2页
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