【专题复习02】 探究影响动能大小的因素 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

【专题复习02】 探究影响动能大小的因素 一、实验与探究题 1．小科在探究影响物体的动能大小的因素时，设计了如图甲的实验，用一条无弹性的细绳和实心铁球制成单摆，将滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方。然后进行以下三步实验操作： ①将铁球挪到a点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离为s1； ②滑块放回原处，将铁球挪到b点位置静止释放，打到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离为s2； ③换一等体积的实心铝球(ρ铁>ρ铝) ，将铝球挪到b 点位置静止释放，打到放回原处的滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离为s3； （1）小科进行“步骤①和“步骤②”的实验，他基于的猜想是：物体动能的大小可能与　 　有关。 （2）小科在实验中测得s2>s3，由此可得结论：　 　。 （3）实验后，小科进一步思考，若AB、AC、AD均为光滑斜面，其中AD 为曲面，如图乙。让同一铁球从A 点分别沿三个斜面静止滑下，撞击放在B、C、D位置的相同物块(不计碰撞时的能量损耗)，判断物块被撞击后在相同粗糙水平面上移动的距离SB、SC、SD的大小关系　 　。 （4）本实验用到的科学方法有　 　。 2．某同学在“动能大小影响因素”实验中，了解到小球在斜面某一高度释放后，到达平面时的速度与高度有关，而与质量无关。于是提出了一个问题：不同质量的小球放在同一根压缩程度相同的弹簧前面，当释放弹簧后，两个小球是否能获得相同的速度?为此，他进行了如下实验： 步骤1：如图甲所示，将相同体积、不同质量的钢球和铜球分别放在光滑斜面的O处，静止释放后，经过光滑平面AB，落到地面上，记录小球到达地面后与B点的水平距离分别为 发现 换用其它体积相同、质量不同的小球重复实验，均发现 而将同一小球放置在斜面不同高度进行实验，则发现 步骤2：如图乙所示，将斜面去掉，将弹簧一端固定在 P处，另一端为A，将弹簧压缩，把钢球放在弹簧前面，释放弹簧，小球经过光滑平面AB，落到地面上，记录小球到达地面后与B点的水平距离为s3，换用相同体积、不同质量的铜球，保证两次弹簧压缩程度相同，重复实验，记录小球到达地面后与B 点的水平距离为s4，发现 请回答下列问题： （1）根据步骤1 可知，实验中可以用　 　反映小球在A点时的速度大小。这在实验探究是　 　(填科学方法) （2）根据步骤2，可以得出的结论是不同质量的小球放在同一根压缩程度相同的弹簧前面，当释放弹簧后，两个小球不能获得相同的速度。依据的实验现象是　 　。 （3）请从能量转化的角度解释步骤2中两个小球不能获得相同速度的原因：　 　。 3．图甲是探究“影响物体动能大小因素”的实验装置，将轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，足够长的水平面上OC段光滑。物体M向左压缩弹簧，由静止释放后，与静止在 C点的物体N相撞，两物体最后静止时的位置如图乙所示。 （1）物体M动能的大小，可通过物体N　 　 来体现。 （2）用同一个物体M两次将同一弹簧压缩到不同程度，这两次弹簧具有的弹性势能　 　(选填“相同”或“不同”)。 （3）去掉物体N，让同一物体M压缩弹簧到不同位置后弹出，你认为这样　 　(选填“能”或“不能”)探究M动能与速度的关系，理由：　 　。 4．在学习利用斜面探究“动能大小与哪些因素有关”的实验后，某同学对实验进行了改进：用质量为m1的实心钢球和质量为m2的空心钢球从透明亚克力弯管右端由静止释放，水平管内最右端的物块被撞后移动一段距离，如图所示。 （1）实验中用亚克力管代替斜面的优点是　 　。 （2） A、B组实验是为了探究物体动能大小与　 　之间的关系。 （3） B、C组实验中， m1>m2， h2=h3，多次重复实验后发现物块沿水平管内的移动距离关系是s2>s3，由此可得出结论：　 　。 （4）若以上装置的水平管壁绝对光滑，判断本实验能否达到探究目的并说明理由：　 　。 5．如图，在＂研究物体的动能与哪些因素有关＂的实验中，将三个小球先后从同一装置的高处滚下（），推动纸盒运动一段距离后静止。 （1）通过观察比较小球推动纸盒运动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的（　　）相同。 A．用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱 B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙 C．探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同 D．判断电路中是否有电流可通过电路中灯泡是否发光来确定 （2）要研究动能与质量的关系，我们应选择　 　两图来进行比较； （3）通过对比两次实验可得出结论是　 　 （4）为研究物体的动能与质量的关系，有同学设计了如图d装置，分别让BC两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放（不考虑摩擦等能量损耗）。老师却否定了此方案，因为该操作会导致B球的初速度　 　（选填＂或＂）C球的初速度。 6．小科在做“探究物体的动能跟什么因素有关”的实验中，设计了如图实验。具体步骤如下： 步骤1：用一条没有弹性的细绳下方悬挂一个实心铁球，将一滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方； 步骤2：将铁球移到a点位置静止释放，撞到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离S1； 步骤3：将滑块摆放到原处，将铁球移到b点位置静止释放，撞到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离 S2； 步骤4：将铁球换成等体积的实心木球，将实心木球移到b点位置静止释放，撞到摆放在原处的滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离S3。 （1）小科进行“步骤2”、“步骤3”的实验目的是想探究动能大小与　 　的关系； （2）小科发现滑块在滑槽上移动的距离 ，由此可得出的结论是　 　； （3）实验中发现，S1和S2的距离差别不明显，请从实验操作角度对实验进行改进：　 　； （4）这个实验中，利用滑块在滑槽上移动的距离来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有　 　(填序号)。 ①认识电流大小时，用水流进行类比 ②探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变 ③用酚酞试液滴入溶液变色来判断溶液呈碱性 7．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中： （1）如图甲，小明先探究动能大小与质量关系，他如何控制小车到水平面速度相同： 　 　； （2）小华认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小华设计探究动能与质量关系的实验，通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此她得出在速度相同的条件下，质量越大，物体具有的动能越　 　(选填“大”或“小”)，该结论与原实验结论有差异的原因：　 　. （3）小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行，并简述原因? 答： 　 　。 8．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中： （1）小明通过图甲的实验，通过比较　 　来比较小车具有的动能大小。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是　 　。 A.认识电压和电流时，我们可以用水压和水流来类比 B.磁场看不见、摸不着，我们可以用磁感线来描述磁场 C.探究影响电磁铁磁性强弱的因素，通过观察吸引大头针的数目来判断磁性强弱 （2）通过图甲能得出的实验结论是　 　； （3）小华在设计动能与质量关系实验中，认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，把小车的动能转化为小车克服摩擦力做功，最后比较小车的最终位置也能得出结论。但多次实验后均得到如图乙所示的实验情形，与书本实验结论不一致。请你分析可能的原因　 　. 9．在探究物体动能大小与质量的关系时，小科按课本实验步骤：让不同质量的小钢球从斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。 （1）小科认为课本方案难以操作，将斜面和水平面都改成了滑轨，将木块换成圆柱体块，方案迭代为1.0。这样改进的优点是　 　； （2）小舟进行小科的方案时提出质疑：不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨相同高度由静止滚下，到达底部时速度真的相同吗？他在倾斜滑轨的底部安装光控灯（当球滚过时，光控灯会亮起），进行三轨同步实验，方案迭代为2.0。使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的　 　（填“不同”或“相同”）高度由静止同时滚下，若出现　 　的现象，说明三个小球到达斜面底部时速度不相同； （3）小舟查阅资料后发现这是由于小钢球体积不同所导致。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变，你的方法是　 　。 10．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： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关? 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关； 由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关； 【进行实验】他们做了如图甲、乙、丙所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离； （1）【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论　 　； （2）【实践应用】用甲、丙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”)行驶时危险性更大的原因： （3）【评估交流】如果换用图丁装置进行实验，选择合适的器材可以研究小球的动能大小与　 　(选填“质量”、“速度”或“质量和速度”)的关系； （4）他们由此还联想到牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止；在水平运动的整个过程中，小车在玻璃、毛巾表面克服(摩擦力做功的功率分别为P1、P2， 则P1　 　P2(选填“大于”、“小于”或“等于”) 。 11．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中： 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）小明通过图甲的实验，通过比较　 　来比较小车具有的动能大小。 （2）通过图甲能得出的实验结论是　 　； （3）小华在设计动能与质量关系实验中，认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，把小车的动能转化为小车克服摩擦力做功，最后比较小车的最终位置也能得出结论。但多次实验后均得到如图乙所示的实验情形，与书本实验结论不一致。请你分析可能的原因　 　。 （4）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(如上表所示)，小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力所做的功 　 　(填“相等”或“不相等”)。 12．小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球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，当小球运动到竖直位置时，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， 球A、B的质量分别为 请回答： （1）小科进行了甲、乙两组实验，是研究　 　对动能的影响。 （2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是　 　。 （3）小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是　 　。 （4）将水平桌面改成光滑平面，是否也能得出结论，请说明理由　 　。 13．为探究物体的动能影响因素，小科进行了实验如图，操作如下：将相同小球(质量m)置于相同斜面的不同位置 （）后静止释放，小球到达水平面后撞击初始位置相同的木块，使木块向右移动一段距离 （1）小科的实验是为了探究物体的动能大小与　 　有关。 （2）根据图中实验结果，得出的实验结论是　 　。 （3）如果实验过程中木块移动距离不明显，请提出一种改进实验效果的方法：　 　。 14．如图是某同学探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，斜面及水平面上的木板、木块都相同。 （1）在斜面和水平面材料的选择上，最好选择（） A．斜面和水平面都光滑 B．斜面光滑，水平面粗糙 C．斜面和水平面都粗糙 D．斜面粗糙，水平面光滑 （2）该同学得出“物体的动能大小与物体运动速度有关”的结论，其判断依据是　 　。 （3）在同一条高速公路上对不同车辆的限速一般不同，如图丁，其原因可用图甲乙丙中　 　两个实验来解释。 （4）如果探究“物体重力势能大小与哪些因素有关”，比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，　 　越大，重力势能越大。 15．科学兴趣小组同学用如图1所示的装置探究物体的动能与哪些因素有关。 （1）图1实验中是通过观察　 　反映小车动能大小的； （2）在高速公路旁通常会设有斜坡式的紧急避险车道，如图2所示。在车辆车速过快时，进入避险车道后可以快速降低车速，保证车上人员的安全。那么当汽车进入避险车道时，汽车冲上斜坡的最大距离与什么因素有关呢?他们提出了以下猜想： 猜想一：与车辆的速度有关； 猜想二：与避险车道的坡度有关。 器材：如图3实验装置、小车、刻度尺、量角器等。 ①为了验证猜想一，应将　 　(写出操作方案)，小车冲上右侧斜面的过程中主要将动能转化为重力势能； ②为了验证猜想二，同学们改变右侧斜面与水平面的夹角，多次实验并记录，分析实验数据可知，当其他条件一定时，斜面的坡度越大，小车冲上斜面的最大距离越短；请你补充完整本实验表格。 实验序号 　 　 斜面与水平面的夹角/° 冲上斜面的最大距离/cm 1 　 …… …… 2 　 　 　 3 　 　 　 （3）如图2的避险车道表面铺装有碎石块和沙子等，据此推测物体冲上斜坡的最大距离可能还与斜坡的　 　有关。 16．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小科设计了如下图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。（，，，） （1）实验中小科是通过观察　 　：判断　 　（选填“钢球”或“木块”）的动能大小。 （2）比较甲丙可以得到的结论是：　 　。 （3）小敏利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为，运动到槽的末端速度也都为，A小球通过凸形槽的时间为；小球通过凹形槽的时间，则时间较短的是　 　。（选填“A”或“B”） 17．如图所示，是科学兴趣小组同学进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。实验中采用的器材有：斜面、钢球、木块、刻度尺等。请回答： （1）实验中是通过观察木块被钢球推动的距离长短来比较钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能大小的，这种方法在科学上被称作　 　。 （2）小明同学利用如图实验装置探究“物体的动能大小与质量的关系”，他将不同质量的钢球从斜面任意高度自由滑下，实验记录数据如表： 钢球的质量m/kg 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 木块滑行距离S/m 0.12 0.10 0.12 0.12 0.11 0.13 0.12 根据以上实验数据，小明得出“物体的动能大小与质量无关”的结论。你认为出现此实验现象的主要原因是　 　。 （3）小红同学要研究“物体的动能跟速度的关系”，具体的操作是　 　，观察记录木块滑行的距离。 （4）质量和速度哪个对动能的影响较大呢？小强同学借助速度传感器和其他仪器进一步实验，得出了以下两组数据，如表一、表二所示： 表一（钢球撞击时的速度为v＝8cm/s） 表二（钢球质量为m：100g） 序号 钢球质量m/g 木块滑行距离S/cm 序号 钢球撞击速度v/cm•s﹣1 木块滑行距离S/cm 1 100 10 1 8 10 2 200 20 2 16 40 3 300 30 3 24 90 分析这两组数据可以得到的结论是速度对动能的影响较大，小强做出这个结论的理由是　 　。 18．在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中（不考虑空气阻力，但小球与桌面的摩擦力不为零）。 （1）实验中是通过观察　 　来判断钢球的动能大小； （2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择　 　两图所示实验来进行比较； （3）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能　 　木块克服摩擦力所做的功（选填“>”“<”或“=”）； （4）小明将实验进行了改装：如图丁所示，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同、质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的速度　 　（选填“相同”或“不同”）。 19．小乐在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个小钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图甲、乙、丙所示。 （1）该实验中物体的动能是指　 　（选填“钢球”或“木块”）的动能：实验中通过观察　 　来说明动能的大小： （2）由甲、乙两图可得实验结论：　 　； （3）丙图中，木块在水平面上滑动的过程中，克服摩擦力做功的功率　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 20．物体的动能大小与物体的质量和速度有关。某小组选用质量不同材质相同的光滑金属小球进行如图所示实验，记录木块在水平面上移动的距离，数据如表。 实验序号 小球放置的高度 小球的质量 木块在水平面上移动的距离 1 h m s1 2 h 2m s2 3 2h m s3 （1）实验所用的水平面是否能光滑？　 　请说明原因　 　； （2）实验中为了使小球到达水平面的初速度不同，应采取的操作是　 　； （3）实验发现s2始终等于s3，请从功能转化角度分析产生此现象的原因　 　 21．相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图将小球从高度为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段距离s后停下。完成甲、乙、丙三次实验，其中h1=h3>h2，mA=mB<mC。 组别 小球质量/克 高度/厘米 木块滑动距离/厘米 1 10 5 10 2 20 5 18 3 30 5 29 4 10 10 38 5 10 15 86 （1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制　 　相同； （2）实验中超载超速带来的危害程度用　 　表示； （3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的　 　进行比较。 （4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如上表已知小球在斜面上的起始高度增加一倍时，它到达斜面底部时的速度增大近50%，根据表中的数据____分析，货车超载50%与超速50%两者相比，潜在危害较大的是超速。 A．1、2、3组与1、2、4组 B．2、3、4组与3、4、5组 C．1、2、3组与1、4、5组 D．1、3、4组与2、3、4组 答案解析部分 1．【答案】（1）速度 （2）速度相同时，物体的质量越大，动能越大 （3） （4）控制变量法、转换法 【解析】【分析】（1）（2）动能与物体质量和速度有关，探究其中一个变量时，应控制其他变量不变，通过比较滑块距离判断物体的动能； （3）当物体不受摩擦力时，机械能守恒，据此分析即可； （4）探究动能的影响因素时，探究其中一个变量时，应控制其他变量不变；同时通过观察滑块在滑槽上移动的距离来反映铁球动能的大小，运用了转换法。 【解答】（1）分析步骤①、②，可以发现：采用了同一物体，质量是不变的，从不同高度静止释放，速度是不同的，是想探究动能大小与速度的关系； （2）实验“步骤②”和“步骤③”，使用的是体积相同，由ρ铁＞ρ铝，知铁球的质量大，从相同高度静止释放，小球到达竖直位置时的速度是相同的，由图可以发现，质量越大的铁球静止释放时后，滑块移动距离越长，动能越大，由此可得结论：物体速度相同时，质量越大，动能越大； （3）让同一铁球从A点分别沿三个斜面静止滑下，撞击放在B、C、D位置的相同物块，物体高度相同，质量相同，则三种情况的重力势能相同，转化为动能也相同，接触面的粗糙程度相同，物块受到的摩擦力大小相同，由W=fs知推动物块移动的距离相同； （4）本实验在探究动能与速度关系时，控制质量不变；探究动能与质量关系时，控制速度不变，运用了控制变量法。同时通过观察滑块在滑槽上移动的距离来反映小球动能的大小，运用了转换法。 2．【答案】（1）小球到达地面后与B点的水平距离；转换法 （2）小球到达地面后与B 点的水平距离 （3）动能与质量和速度有关，动能相同，质量相同，速度不同 【解析】【分析】（1）转换法：用更易观察到的现象来反映不易观察的现象的研究方法。 （2）根据1、2进行分析，由1可知，速度相同，小球到达地面后与B点的水平距离相同，则若距离不相同，说明速度不同。 （3）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。 【解答】（1）实验1中测量的是小球达到地面后与B点的水平距离，可知是通过更好测量的水平距离来反映不易测量的小球在A点的动能大小，采用的是转换法。 （2）由步骤2可知，将弹簧压缩到相同的位置，不同质量的小球释放后到达地面后与B 点的水平距离，可知释放后小球的速度大小不同。 （3）弹簧压缩程度相同，说明弹性势能相同，转化为小球的动能相同，动能与质量和速度有关，小球的质量不同，所以速度不同。 3．【答案】（1）移动的距离 （2）不同 （3）能；M 的质量不变而速度可以改变，观测、比较 M 由 C 点右滑的距离可得出结论。（合理即可） 【解析】【分析】（1）转换法在动能实验中的应用：动能的大小无法直接观察，实验中通过观察被撞击物体 N 移动的距离来间接反映物体 M 动能的大小。N 移动得越远，说明 M 的动能越大。 （2）弹性势能的影响因素：弹性势能的大小与弹簧的弹性形变程度有关。在弹簧材料相同的情况下，压缩程度越大，弹性形变就越大，具有的弹性势能也越大。 （3）控制变量法探究动能的影响因素：探究动能与速度的关系时，需要控制物体的质量不变，只改变速度。实验中，用同一物体 M 压缩弹簧到不同程度，就能获得不同的弹出速度，满足控制变量的要求。 【解答】（1）物体 M 的动能越大，对物体 N 做的功就越多，N 在水平面上移动的距离就越远。 因此，我们可以通过观察物体 N 移动的距离 来体现物体 M 动能的大小，这是转换法的应用。 （2）弹簧的弹性势能大小取决于其弹性形变的程度。 用同一物体 M 将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的形变大小不同，因此这两次弹簧具有的弹性势能 不同。 （3）能。 理由是：用同一物体 M，保证了质量不变。 压缩弹簧到不同位置，弹簧的弹性势能不同，转化给 M 的动能也不同，使 M 获得不同的速度。 去掉物体 N 后，可通过观察 M 在粗糙水平面上滑行的距离来反映其动能大小，滑行越远，动能越大。 因此，这种方法可以探究 M 动能与速度的关系。 4．【答案】（1）便于控制小球的运动方向或保证小球运动方向不偏离 （2）速度 （3）运动速度相同时，物体质量越大，动能越大 （4）不能，如果管壁光滑，物块将一直做匀速直线运动不会停下，不能达到探究目的 【解析】【分析】（1）亚克力管表面光滑，摩擦力较小； （2）影响动能大小的因素为：速度的大小和物体的质量大小； （3）实验过程中，可以将动能转为物块移动的距离； （4）一切物体在不受任何外力作用时，将保持原有的运动状态，包括静止和匀速直线运动状态； 【解答】（1）亚克力管表面光滑，摩擦力较小，可以减少能量损失，使实验结果更准确；同时透明材质便于观察钢球的运动过程； （2）A、B组实验中钢球质量相同（均为m1），但释放高度不同（h1 > h2），导致钢球到达水平管时的速度不同（v1 > v2），因此研究的是动能与速度的关系； （3）h2 = h3说明钢球到达水平管时的速度相同，但m1 > m2导致s2 > s3，说明质量更大的钢球动能更大； （4）绝对光滑时，物块不受摩擦力，被撞击后会以恒定速度无限运动，无法通过移动距离反映动能大小； 故答案为：（1）便于控制小球的运动方向或保证小球运动方向不偏离； （2）速度； （3）运动速度相同时，物体质量越大，动能越大； （4）不能，如果管壁光滑，物块将一直做匀速直线运动不会停下，不能达到探究目的。 5．【答案】（1）D （2）ac （3）当质量相等时，速度越大，物体的动能越大 （4） 【解析】【分析】（1）转换法是指将不易直接测量、看不见、摸不着的物理量，转换成容易观察、容易测量的物理量来研究； （2）控制变量法：当一个物理量或实验现象受多个因素影响时，只改变其中一个因素，保持其他因素不变，来研究该因素对研究对象的影响的方法； （3）根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 【解答】（1）A、磁感线实际不存在，是人们为形象描述磁场分布建立的模型，属于模型法，故A选项不符合题意； B、用黄豆和芝麻混合前后体积变化来研究分子之间有间隙的实验中，黄豆和芝麻并不是分子，而是模拟分子，属于模型法，故B选项不符合题意； C、探究压力作用效果与受力面积的关系实验是利用了控制变量法，故C选项不符合题意； D、判断电路中是否有电流实验中，电流看不见，摸不着，可以通过电路中的灯泡是否发光来确定，属于转换法，故D选项符合题意； 故答案为：D。 （2）要研究动能与质量的关系，必须保证速度相同，质量不同，即让质量不同的小球从同一斜面的相同高度自由滚下来，因此要选择a图和c图，故答案为：ac。 （3）观察ab两次实验，质量相等，hA大于hB，即小球到达水平面的初速度a球大于b球，推动纸盒的距离是a大于b，所以通过对比ab两次实验可以得出的结论是：当质量相等时，速度越大，物体的动能越大；故答案为：当质量相等时，速度越大，物体的动能越大。 （4）由题意知分别将BC两球压缩弹簧到同样的形变程度，弹性势能相同，释放后，弹性势能转化成小球的动能也相等，根据动能的计算公式，mBmC，因此VBVC，故答案为：。 6．【答案】（1）速度 （2）当速度相同时，物体的动能与质量有关，质量越大，动能越大 （3）加大 ab位置的高度差 或换成质量更大的金属球 （4）③ 【解析】【分析】（1）动能的影响因素与控制变量法：物体的动能与质量和速度有关，探究动能与某一因素的关系时，需用控制变量法（控制其他因素不变，只改变研究因素）。例如探究动能与速度的关系时，需控制物体质量不变，改变速度。 （2）转换法的实验应用：动能是不易直接测量的物理量，实验中通过 “滑块在滑槽上移动的距离” 来间接反映物体动能的大小（距离越远，动能越大），这种方法称为转换法。 【解答】（1）步骤 2 和步骤 3 中，使用的是同一个铁球（质量不变），只是将铁球移到不同高度（a 点和 b 点）释放，高度不同则铁球到达滑块时的速度不同，因此实验目的是探究动能大小与速度的关系。 （2）步骤 3 和步骤 4 中，铁球和木球从同一高度（b 点）释放（速度相同），但铁球和木球的质量不同（等体积的实心铁球质量大于木球）；观察到滑块移动距离 S3 < S2，说明速度相同时，物体质量越大，动能越大，因此结论是 “当速度相同时，物体的动能与质量有关，质量越大，动能越大”。 （3）S1和 S2距离差别不明显，是因为铁球在 a、b 点的速度差异不够大；从实验操作角度改进，可加大 a、b 位置的高度差（使铁球速度差异更明显），或换成质量更大的金属球（增大动能差异），从而让滑块移动距离的差别更显著。 （4）实验中用 “滑块移动距离” 反映 “动能大小”，属于转换法。①是类比法，②是控制变量法，③用 “酚酞变色” 判断 “溶液碱性”（间接反映不易直接观察的性质），与实验方法相同，因此选③。 7．【答案】（1）将小车从同一斜面的同一高度由静止释放 （2）小；质量大的小车所受摩擦力更大，减速更快，导致运动距离更短 （3）不可行，因为弹簧压缩相同程度时，质量不同的铁球获得的速度不同，未控制变量 【解析】【分析】（1）小车从相同位置由静止释放的目的：控制小车到达水平面时的速度相同。 （2）摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关，压力越大，粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。 （3）弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。 【解答】（1）小明可以通过将小车从同一斜面的同一高度由静止释放来实现这一目的。因为小车从同一高度下滑时，重力势能转化为动能，高度相同则到达水平面时的速度相同。 （2）由图可知，质量更大的小车在水平面上移动的距离反而更近，原因是小车质量大时，对水平面的压力更大，摩擦力更大，减速更快，导致运动距离更短。 （3）​​​​​将弹簧压缩相同程度时，弹性势能相同，释放后转化为铁球的动能。但质量不同的铁球获得的速度不同，没有控制变量，所以无法单纯比较质量对动能的影响。 8．【答案】（1）木块被撞击后移动的距离；C （2）质量相同的物体，速度越大，动能越大 （3）小车在水平木板上所受摩擦力大小不同，无法根据通过路程比较小车动能大小 【解析】【分析】（1）（2）动能的大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中需用到控制变量法，实验中通过小球推动纸盒的距离来反映小球动能的大小，用到转换法：据此解答； （3）影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。 【解答】（1）该实验是通过木块被撞击后移动的距离，来表示小球具有的能量大小，用到了转换法； A 、认识电压时，我们可以用水压来类比，用到了类比法，故A错误； B、磁场看不见、摸不着，我们可以用磁感线来描述磁场，采用了模型法，故B错误； C、探究影响电磁铁的磁性的因素，通过电磁铁吸引大头针数量的多少来判断电磁铁磁性强弱，属于转换法，故C正确； 故选：C。 （2）图甲两次实验，小球的质量相同，滚下的高度不同，滚下的高度越大，达到水平面的速度越大，纸盒被推动得越远，说明小球的动能越大，可以得出的结论是在质量一定时，物体的速度越大，动能越大； （3）如图乙所示的实验情形，小车的重力不同，对水平面的压力也不同、滑动摩擦力不同。因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小。 9．【答案】（1）小钢球下滑的方向不容易改变，实验操作更方便 （2）相同；三个光控灯不同时亮 （3）保持钢球体积不变，让钢球的中间是空心，可以改变钢球的质量 【解析】【分析】 （1）滑轨可以限制小球的滚动方向，圆柱体会在与径向方向垂直的方向上滚动，据此分析； （2）根据“ 不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨相同高度由静止滚下，到达底部时速度真的相同吗 ”分析小钢球在轨道上的高度，结合光控灯的亮起时间与小球速度的对应关系分析； （3）通过调节空心体积可以实现小球的总体积相同。 【解答】（1） 根据题意可知，将斜面和水平面都改成了滑轨，将木块换成圆柱体块，这样改进的优点是小钢球下滑的方向不容易改变，实验操作更方便； （2）根据小舟的质疑可知，应该使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的相同高度由静止同时滚下。若速度相同，则通过光控灯时的时间相同，因此同时亮；若出现三个光控灯不同时亮的现象，说明三个小球到达斜面底部时速度不相同； （3） 相同质量不同密度的小球，它实心部分的体积肯定不同，但是可以通过改变内部空心体积的大小最终实现小球的体积相同。 10．【答案】（1）在速度相同的情况下，质量越大，动能越大 （2）超速 （3）速度 （4）小于 【解析】【分析】（1）（2）根据控制变量法进行分析，从不同高度滑下的目的是改变小球到达水平面时的初速度。动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 （3）弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。 （4）功率指的是单位时间内所做的功，描述的是做功的快慢，功率大，说明做功快。 【解答】（1）由图可知，甲乙两图中小球下落高度相同，即小球到达水平面时的速度相同，甲小球的质量更大，木块被撞击后移动的距离更大，即小球的动能更大，故可得：在速度相同的情况下，质量越大，动能越大 。 （2）由图可知，甲丙两图中小球的质量相同，甲小球到达水平面时的速度更大，木块被撞击后移动的距离更大，即小球的动能更大，可知，质量一定时，速度越大，动能越大，可以解释超速行驶时危险性更大。 （3）图丁中弹簧的弹性势能转化为小球的动能，弹性势能不同，动能大小不同，故可以探究动能与速度的关系。重力的方向竖直向下，小球运动方向水平向右，不能探究动能与质量的关系。 （4）同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，小车具有的机械能相同。毛巾表面粗糙，摩擦力更大，小车运动状态改变得更快，从到达水平面到停止所需的时间更短。由可知，在毛巾表面做功的功率更大，即。 ​​​ 11．【答案】（1）木块被推动的距离 （2）在质量一定时，物体的速度越大，动能越大 （3）未控制小车从同一高度滑下，导致小车到达水平面时的速度不同 （4）相等 【解析】【分析】（1）动能的大小比较方法：在探究动能大小的实验中，采用转换法，通过比较小车推动木块移动的距离来反映小车动能的大小，木块移动距离越远，小车动能越大。 （2）动能与速度的关系：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。图甲中同一小车从不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，推动木块移动的距离不同，可探究动能与速度的关系。 （3）动能与质量的实验控制变量：探究动能与质量的关系时，需控制小车到达水平面时的速度相同（即从同一高度滑下）。若实验中未控制小车从同一高度滑下，会导致速度不同，从而出现与结论不一致的现象。 （4）功的大小比较：根据动能定理，同一小车从同一斜面同一高度滑下，初始动能相同，在不同表面上滑行时，最终动能都为 0，克服摩擦力做的功等于初始动能，所以做功相等。 【解答】（1）小明通过图甲的实验，通过比较木块被推动的距离来比较小车具有的动能大小。 （2）图甲中，同一小车从不同高度滑下，质量相同，速度不同，木块被推动的距离不同，速度越大，木块移动越远，动能越大。所以能得出的实验结论是在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。 （3）小华的实验中与书本结论不一致，可能的原因是未控制小车从同一高度滑下，导致小车到达水平面时的速度不同。 （4）同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下，初始动能相同，在三个不同表面上滑行时，克服摩擦力做的功都等于初始动能，所以小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力所做的功相等。 12．【答案】（1）质量 （2）控制物体碰撞时的速度相同 （3）物体质量相同时，速度越大动能越大 （4）不能，木块将一直做匀速直线运动，无法比较出动能大小。 【解析】【分析】（1）根据控制变量法分析改变的量； （2）根据能的转化知，同一高度释放控制速度相同； （3）动能与质量和速度有关，根据控制变量法分析。 【解答】（1）甲、乙两组实验中小球的质量不变，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。 （2）为了控制物体碰撞时的速度相同，所以，在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放； （3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大； （4）如果将水平桌面改成光滑平面，根据牛顿第一定律，木块在水平方向上不受摩擦力，将一直做匀速直线运动，就无法通过木块滑行的距离来比较动能的大小，所以不能得出结论。 13．【答案】（1）速度 （2）当质量一定时，物体的速度越大，动能越大 （3）增大小球在斜面上的释放高度 【解析】【分析】（1）动能的影响因素：动能的大小与物体的质量和速度有关，在探究其中一个因素时，需控制另一个因素不变； （2）转换法的应用：通过木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小，木块移动距离越远，说明小球的动能越大； （3）实验改进方法：当实验现象不明显时，可从增大动能或减小阻力等角度进行改进。 【解答】（1）实验中使用的是相同的小球，即质量相同，小球从斜面的不同高度h1、h2静止释放，到达水平面时的速度不同，所以小科的实验是为了探究物体的动能大小与速度有关。 （2）从图中可以看到，小球从较高的h1处释放时，到达水平面的速度较大，撞击木块后木块移动的距离S1较远；从较低的h2处释放时，速度较小，木块移动的距离S2较近。这说明在质量相同时，物体的速度越大，动能越大，因此得出的实验结论是当质量一定时，物体的速度越大，动能越大。 （3）如果实验过程中木块移动距离不明显，说明小球的动能不够大，可采取的改进方法有：增大小球在斜面上的释放高度（从而增大小球到达水平面的速度，增大动能）；或换用质量更大的小球（增大动能）；或减小水平面的摩擦力（如用更光滑的水平面，使木块更容易被推动）等。这里可以选择增大小球在斜面上的释放高度（或其他合理方法，如换用质量更大的小球等）。 14．【答案】（1）B （2）甲乙比较，S甲大于S乙 （3）甲丙 （4）高度 【解析】【分析】（1）动能实验中斜面和水平面材料选择的知识点：探究物体动能大小与因素的关系时，斜面需要让物体能顺利下滑获得速度，若斜面光滑，物体下滑时不受摩擦力，能保证到达水平面时的速度仅由高度决定；水平面需要粗糙，这样物体撞击木块后，木块才能在摩擦力作用下移动，通过木块移动的距离来体现动能大小。 （2）动能与速度关系的知识点：动能的大小与物体的质量和速度有关，在探究动能与速度的关系时，需控制质量相同，改变速度（通过改变物体在斜面上的高度实现），观察木块被推动的距离，距离越远，动能越大。 （3）动能与质量关系的知识点：不同车辆限速不同，是因为质量不同的物体，在速度相同时，动能不同。探究动能与质量的关系时，需控制速度相同（物体在斜面上的高度相同），改变质量，观察木块被推动的距离。 （4）重力势能与高度关系的知识点：重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在探究重力势能与高度的关系时，控制质量相同，改变高度，通过物体下落对其他物体做功的效果来体现重力势能大小。 【解答】（1）斜面光滑可使物体下滑时不受摩擦力，保证到达水平面的速度由高度决定；水平面粗糙能让木块在摩擦力下移动，从而通过木块移动距离体现动能大小，所以最好选择B。 （2）甲、乙实验中，物体质量相同，甲中物体在斜面上的高度（2h）大于乙中高度（h），即甲中物体到达水平面时的速度更大，木块被推动的距离甲大于乙，说明质量相同时，速度越大，动能越大，故判断依据是甲乙比较，甲乙。 （3）甲、丙实验中，物体在斜面上的高度相同（速度相同），质量不同（甲为m，丙为2m），木块被推动的距离不同，说明速度相同时，质量越大，动能越大，这可以解释不同车辆限速不同的原因，故填甲丙。 （4）甲、乙实验中，物体质量相同，甲中高度（2h）大于乙中高度（h），甲中物体下落对木块做功的效果更明显，说明质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 15．【答案】（1）木块被推动的距离 （2）小车从左侧斜面的不同高度由静止滑下；小车从左侧斜面的同一高度由静止滑下 （3）斜坡的表面粗糙程度 【解析】【分析】（1）动能大小的转换法：动能的大小无法直接测量，实验中通过观察小车推动木块移动的距离来反映小车动能的大小，木块移动的距离越远，说明小车的动能越大。 （2）控制变量法在探究实验中的应用：验证猜想一（与车辆的速度有关）时，需控制斜面的坡度等其他因素不变，改变小车的速度，即让小车从左侧斜面的不同高度由静止滑下。 验证猜想二（与避险车道的坡度有关）时，需记录斜面与水平面的夹角这一变量，从而分析坡度对小车冲上斜面最大距离的影响。 （3）物体冲上斜坡的最大距离可能还与斜坡的表面粗糙程度有关。 【解答】（1）图 1 实验中是通过观察木块被推动的距离反映小车动能大小的，木块被推动得越远，说明小车的动能越大。 （2）①为了验证猜想一，应将小车从左侧斜面的不同高度由静止滑下，控制其他条件不变，改变小车的速度，观察小车冲上右侧斜面的最大距离。 ②为了验证猜想二，实验表格中需记录斜面与水平面的夹角，所以第二列应填写小车从左侧斜面的同一高度由静止滑下（控制速度不变），第一列是实验序号，第二列是控制的变量操作，第三列是斜面与水平面的夹角，第四列是冲上斜面的最大距离。 （3）避险车道表面铺装有碎石块和沙子等，这样可增大斜坡表面的粗糙程度，据此推测物体冲上斜坡的最大距离可能还与斜坡的表面粗糙程度有关。 16．【答案】（1）钢球推动木块移动的距离；钢球 （2）速度一定时，物体的质量越大，动能越大 （3）B 【解析】【分析】（1）将小球动能的大小通过木块移动的距离来反映，是一种转换的思想； （2）研究动能的大小与速度关系时，控制质量相同，速度不同；应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同；速度是通过控制小球在斜面上的高度来实现的； （3）没有能量损失时，动能与势能是相互转化的，在转化过程中机械能守恒。 【解答】（1）物体由于运动而具有的能叫作动能，实验中是通过观察钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小，钢球的动能越大，推动钢球移动的距离越大。 （2）比较甲、丙两次实验可知，钢球的质量、下落的高度相同，钢球到达水平面时的速度相同，钢球推动木块移动的距离不同，可以探究物体的动能与质量之间的关系，可以得到的结论是：速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 （3）在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，速度等于初速度；在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动速度大于初速度；此后在上升过程中，不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，速度等于初速度；因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度，由可知，通过A滑道用的时间为t1大于通过B滑道用的时间为t2。 （1）[1][2]物体由于运动而具有的能叫作动能，实验中是通过观察钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小，钢球的动能越大，推动钢球移动的距离越大。 （2）比较甲、丙两次实验可知，钢球的质量、下落的高度相同，钢球到达水平面时的速度相同，钢球推动木块移动的距离不同，可以探究物体的动能与质量之间的关系，可以得到的结论是：速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 （3）在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，速度等于初速度；在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动速度大于初速度；此后在上升过程中，不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，速度等于初速度；因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度，由可知，通过A滑道用的时间为t1大于通过B滑道用的时间为t2。 17．【答案】（1）转换法 （2）没有控制钢球的速度保持不变 （3）将相同质量的钢球从斜面不同高度自由滑下 （4）当速度一定时，质量增大2倍、3倍，动能增大到原来的2倍、3倍。当质量一定时，速度增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的4倍、9倍，可见速度对动能影响比较大 【解析】【分析】 通过观察木块移动的距离长短，来判断小球动能的大小，是将小球动能的大小转换为木块移动的距离长短，符合转换法的思想；探究性实验应的是控制变量法，可根据控制变量法的思想，结合题干进行分析，归纳出合理的结论。 【解答】 （1）实验中是将小球动能的大小转换为木块移动的距离长短，这属于转换法； （2）探究物体的动能大小与质量的关系时，应控制物体的速度不变，改变物体的质量。题中的钢球是从斜面任意高度自由滑下，改变了钢球碰撞时的速度，所以出现此实验现象的主要原因是：没有控制钢球的速度保持不变； （3）探究物体的动能大小与速度的关系时，应控制物体的质量不变，改变物体的速度，所以具体的操作是：将相同质量的钢球从斜面不同高度自由滑下； （4）表一中速度一定时，质量增大到原来的2倍、3倍，木块滑行距离增大到原来的2倍、3倍，则物体的动能增大到原来的2倍、3倍。表二中质量一定时，速度增大到原来的2倍、3倍，木块滑行距离增大到原来的4倍、9倍，则物体的动能增大到原来的4倍、9倍，可见速度对动能影响比较大。 18．【答案】（1）木块移动的距离 （2）甲、乙 （3）> （4）不同 【解析】【分析】（1）钢球撞击木块，木块在水平面上移动克服摩擦做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，克服阻力做功越多，则钢球的动能越大； （2）根据控制变量法的要求选择对照实验； （3）根据能量转化的知识分析解答； （4）弹性势能大小只与物体弹性形变大小有关，结合动能影响因素的知识解答。 【解答】（1） 根据题意可知，实验中是通过观察木块被推动的距离来判断小球动能的大小。 （2）超速是速度过大，即探究动能与速度的关系，需要控制质量相同，只改变速度，故选甲、乙两图进行比较。 （3）根据题意可知，钢球撞击木块后继续向前运动一段距离，即钢球的重力势能转化为钢球的动能和木块克服摩擦做的功，故开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。 （4）用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同。 （1）物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法。 （2）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，所以应选择质量相等、速度不同的小球进行实验，据此可知应甲、乙两图进行比较。 （3）钢球滚下时，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球碰撞后继续运动，钢球的一部分动能转化为木块的动能，木块运动过程中，动能转化为内能，所以钢球的动能大于木块克服摩擦力所做的功，钢球的动能是由钢球的重力势能转化而来的，故开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。 （4）用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同。 19．【答案】（1）钢球；木块在水平面上移动的距离 （2）当物体质量相同时，物体的运动速度越大，动能越大 （3）变小 【解析】【分析】（1）该实验探究的是钢球下滑到斜面底，与木块碰撞前的动能大小与什么因素有关；碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做的功就越多，木块移动的距离就越远； （2）小球下滑到斜面底的速度大小与下滑的高度有关，下滑的高度越高，小球下滑到斜面底时的速度就越大，根据控制变量法的思想进行分析； （3）由于水平面的摩擦力作用，木块在水平面上运动时的速度越来越小，直到停止，则可根据功率判断摩擦力做功的功率变化情况。 【解答】 （1）该实验探究的是碰撞前钢球的动能，碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做的功就越多，木块移动的距离就越远，所以实验中通过观察木块的移动距离来说明钢球动能的大小，这是转换法； （2）图甲、乙中，钢球的质量相同，甲图中钢球下滑的高度大于乙图中的钢球的下滑高度，则碰撞时，甲图中钢球的速度大于乙图中钢球的速度，碰撞后，甲图中木块移动的距离大于乙图中的木块移动的距离，则可得出的结论为：质量一定时，物体的速度越大，物体的动能越大； （3）由于水平面滑动摩擦力作用，木块在水平面上运动时的速度越来越小，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度保持不变，滑动摩擦力的大小也保持不变， 则根据功率可知克服摩擦力做功的功率变小。 20．【答案】不能；水平面光滑，木块将做匀速直线运动，无法通过距离大小比较动能；让小球从同一斜面的不同高度静止释放；小球具有的重力势能相等，转化为木块的动能相等，木块克服摩擦所做的功一样 【解析】【分析】（1）水平面是光滑的，根据牛顿第一定律分析回答； （2）要使小球到达水平面的初速度不同，应让小球从斜面不同高度由静止释放； （3）不同小球从同一斜面同一高度滑下，滑到水平面的速度相同，质量大的将木块撞击的更远，这表明速度相同时，质量越大，物体动能越大。 【解答】（1）若水平面是光滑的，根据牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动，无法比较木块通过的距离，不能得出小球的动能大小。 （2）实验中为了使小球到达水平面的初速度不同，应让小球从同一斜面的不同高度由静止释放。 （3）s2始终等于s3，说明木块克服摩擦所做的功一样，从功能转化的角度分析产生此现象的原因可能是：小球具有的重 力势能相等，转化为木块的动能相等，木块克服摩擦所做的功一样。 21．【答案】（1）速度 （2）小木块移动的距离s （3）甲、丙 （4）C 【解析】【分析】（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度相同； （2）实验中超载超速带来的危害程度用用木块被推动的距离来表示； （3）动能大小的影响因素是速度和质量，根据控制变量法分析可知； （4）分析表格数据分析。 【解答】（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度相同； （2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大，将木块推动得越远，说明动能越大，超速是指汽车的质量一定时，速度越大，将木块推动得越远，说明动能越大故实验中超载超速带来的危害程度用木块被推动的距离s来表示； （3）研究超载带来的危害时，要控制速度相同，质量不同，所以选择甲、乙、丙三次实验中的甲和丙进行比较； （4）小球由斜面滑下的高度越高，到斜面底端时的速度越大，由表格中对应的实验数据可知，1、2、3组实验速度相同，木块滑动距离与小球的质量增大倍数成正比，1、4、5组实验质量相同，木块滑动距离与小球的质量增大倍数的平方成正比，可在速度对物体的动能影响更大，货车超载50%与超速50%两者相比，潜在危害较大的是超速； 学科网（北京）股份有限公司 $