小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验.
实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然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.
实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然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.
(1)要探究物体动能的大小与质量的关系应选用________图(填“甲”或“乙”).
(2)实验中,让两个小球沿同一光滑弧形轨道分别从同一位置A处开始向下运动,目的是:___________________ ______.
(3)这个实验中,利用木块被碰撞后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________(填编号).
①认识电流大小时,用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用吸引大头针数目来反映电磁铁磁性强弱
(8分)下图是我们“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)该实验是通过用控制变量的研究方法,研究__________(选填“小车”或“木块”)的动能大小和哪些因素有关的;通过观察_______________来判断动能的大小。
(2)本实验用同一辆小车是为了控制_________相同,探究动能大小与_______关系的,根据你所学的知识得出的结论结论是___________ 。
(3)假如图中的水平面绝对光滑,则用图中的装置能否进行探究动能大小的实验?____,你判断的理由是:______________________________。
(4)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来,下面的实验也是采用这种研究方法的是( )
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它 |
B.探究电流与电压、电阻的关系 |
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 |
D.认识电流时,用水流进行类比 |
做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图所示装置对动滑轮特点进行了探究,记录的数据如下表:
通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是________________,除此之外弹簧测力计还应沿_______方向做________________运动时“使用动滑轮能省一半的力”。
(2)分析表中数据你还发现:随物重的增大该装置的机械效率__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示,艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s.回答下列问题:
(1)艾力同学在研究动能大小跟 的关系;
(2)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断 ;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)如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,与本实验相比有许多相似之处,关于这两个实验的说法中错误的是( )
A.为了保证物体到水平面时的初速度相同,两个实验都控制物体从同一高度自由下滑 |
B.b实验可以推理出,如果运动的物体不受力,它将以恒定不变的速度一直运动下去 |
C.a实验可得出物体的速度一定时,质量越大,动能越大 |
D.a、b实验中物体运动时,机械能始终保持不变 |
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ,应改为 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 %;
③滑轮组的机械效率与 无关.
实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的 高度h/cm |
测力计的 示数F/N |
测力计移动 的距离s/cm |
1 |
6 |
3 |
2.5 |
9 |
2 |
6 |
5 |
2.5 |
18 |
3 |
6 |
8 |
2.5 |
24 |
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个定滑轮,目的是为了改变 ;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (相同/不相同).
小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材,探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,其过程如图所示(甲、乙为质量相同的砝码,丙为装有细沙的盒子质量大于砝码,h2>h1)。
(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小? 。请再举一个与此科学方法相同的另外一个具体事例:
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得出的结论是什么?
在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中,提供以下器材:中间有沟槽的木质轨道(如图甲,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑)、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.
(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较弹簧被压缩的程度 ,来比较小球动能的大小,这种方法在科学上叫做“ ”.下面的3个研究实例中也采用这种方法的是 (填编号)
①认识电流大小时,用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性
(2)请从能量转换的角度分析“从同一高度下落的小球、质量越大,碰撞到弹簧之后弹簧缩的越短”,这一现象原因是 。
在图中,甲是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的装置;乙是正在旋转着升降的滚摆;丙是用于“探究水和沙子吸热升温的属性”的装置:
(1)图甲证明了 ;
(2)图乙说明了 ;
(3)图丙的实验中用加热时间的长短表示物质 。
在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
实验序号 |
钩码重 |
钩码上升高度h/m |
拉力F/N |
绳端移动的距离s/m |
① |
1.0 |
0.20 |
0.7 |
0.40 |
② |
2.0 |
0.20 |
1.2 |
0.40 |
③ |
3.0 |
0.20 |
1.7 |
0.40 |
(1)实验时,用手 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)第①次实验时所做的有用功为 J,总功为 J,动滑轮的机械效率为 .
(3)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
如图所示的下列情景中:
(1)如图(a)是子弹射穿苹果的情景,表明运动的子弹具有 能;
(2)图(b)是山区常见盘山公路,盘山公路可以看作是我们学过的一种简单机械——斜面,它的主要目的是使汽车在上坡时能 ;但不能省 ;
(3)如图(c)所示,其他条件不变,若卡片上的二个卡口之间的间隔越小,则卡片会跳得越 (选填“高”或“低”);
(4)如图(d)所示,如果合上开关,将出现 现象(选填“断路”或“短路”),除了两只灯都不亮以外,还会造成 的不良后果.
某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如下图甲、乙、丙所示。
次数 |
钩码重 G/N |
钩码上升高度h/m |
有用功 W有/J |
测力计拉力F/N |
测力计移动距离s/m |
总功 W总/J |
机械效率η |
1 |
2 |
0.1 |
0.2 |
0.9 |
0.3 |
0.27 |
74.1% |
2 |
4 |
0.1 |
0.4 |
1.6 |
0.3 |
0.48 |
83.3% |
3 |
4 |
0.1 |
|
1.1 |
0.5 |
0.55 |
|
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越_________;
(2)第3次实验中所做的有用功是______J,机械效率是_________;
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功________(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关;
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有_____________,______________。
在“动手动脑学物理”课外实践活动中,小华想探究“重力势能与哪些因素有关”,他做出以下猜想:
A.物体重力势能的大小可能与物体被举高的高度有关;
B.物体重力势能的大小可能与物体的质量有关.
老师给小华提供了质量不同的两个小钢球和装满松软细沙子的木箱,小华按如图情景进行实验:每次都将木箱中的细沙抹平,再让小钢球从距地面H高处由静止释放,小钢球砸进细沙并陷入其中,测出小钢球在细沙中下陷的深度d和释放前小钢球的高度H.下表是他实验过程的数据记录:
实验序号 |
小钢球质量m/g |
释放前小钢球高度H/cm |
小钢球在细沙中下陷的深度d/cm |
1 |
50 |
60 |
1.6 |
2 |
50 |
80 |
1.8 |
3 |
50 |
100 |
2.4 |
4 |
100 |
100 |
4.1 |
(1)分析表中2、3两次实验,小华可以得到的结论是:
(2)实验中小钢球的重力势能无法直接观察,小华是根据小钢球在细沙中
来间接判断出小钢球重力势能的大小,这种探究方法称为转换法.下列四个研究实例中,也用到了该探究方法的是
A.认识电流时,用水流进行类比;
B.根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场;
C.在学习蒸发和沸腾时,通过比较得出蒸发和沸腾的异同点;
D.在研究动能的影响因素时,比较木块被钢球推出的距离判断铜球动能的大小
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.该实验物体的动能是指物体_ (选填”A”或”B”)的动能,它的动能的大小是通过 _来反映的.它的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时__ __(选填”碰前A”、”碰后A”、”碰前B”或”碰后B”)的速度,该速度是通过__ __(选填”高度”或”质量”)来改变的.
如图所示,是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
(1)用质量不同的A.B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同,是为了控制两球到达底端时__________相同;实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A.B两个小球的________ 的大小。
(2)将(甲)与(乙)两实验比较可得出结论是:______ _.将(甲)与(丙)两实验比较可得出结论是:____ _.
(3)本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。
如图所示,在 “探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,小球由斜面某位置滚下,撞击水平面上的小木块。
(1)实验中通过观察 的大小,来判断小球动能的大小;
(2)让质量不同的小球A和B(mA<mB),从同一斜面的同一高度由静止开始滚下,目的是为了使小球到达水平面的____相同。得出的结论是____________。
(3)为了探究动能大小与速度的关系,应选择____两个图进行比较.