初中物理探究影响物体动能大小的因素实验题

在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面；三个质量不同的实心铁球；一个木块。各器材的组装示意图如图所示。

（1）每次实验时，都要将铁球从斜面的             由静止释放，其目的是                                         。
（2）铁球动能的大小是通过                           来间接反映的。
（3）该实验在操作时很难做到的是                        。
（4）某同学对小明的实验方案进行改进：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，如图所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥。此外，还需要对小明的方案进行怎样相应的调整？                         。（如果需要，可增加其他器材）

为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：

（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是　  　，实验时应选择　  　两个图所示实验进行比较；
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择　  　两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是　                     　．

某小组同学为了“研究物体的动能大小与哪些因素有关”，让若干小球先后从光滑斜面上由静止滚下，从A到B沿水平面做匀速直线运动，然后在B点分别撞击同一个小木块，并推着木块水平移动一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远，表示小球撞击前的动能越大。他们在如图甲所示的装置上安装了数据采集系统，自动生成小球在AB段运动中的S-t图像，并测量了不同小球在水平面推动同一木块移动的距离，部分数据记录在下表中。图乙所示是其中两次质量为0.1千克的小球中从不同高度滚下来在AB段运动的S-t图像。

实验序号	小球质量 （千克）	小球速度 （米/秒）	木块移动的距离 （米）
1	0.1	______	0.2
2	0.1	______	0.8
3	0.2	0.2	1.6
4	0.3	0.2	2.4
5
6

 
（1）请根据s-t图所提供的信息将表格中的数据填写完整。
（2）该小组同学在检查实验数据时发现还有甲（0.1千克、0.3米/秒、1.8米）、乙（0.4千克、0.2米/秒、3.2米）两组数据没有填写入表格。随后马上将甲、乙两组数据依次补填在实验序号5和6中。
请你根据上述实验的所有数据及相关条件进行分析，可得出初步结论：
①分析比较_______________________________________。
②分析比较_______________________________________。

如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置：

（1）实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的       来比较小球的动能大小。
（2）将同一小球从同一斜面的不同高度（h₁＜h₂）由静止开始释放的目的是：          。
（3）小球推动木块，最后静止时的位置如图甲、乙所示，分析可知小球的动能与速度的大小       （选填“有关”或“无关”）。
（4）如图丙所示，质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜，根据上面的探究可知，飞行的扑克牌一定具有       的速度（选填“较大”或“较小”）。
（5）下列几个探究实例中，采用了与上述实验的研究方法相同的是     
A．探究磁场时，引入“磁感线”
B．通过吸引大头针数目的多少，判断电磁铁磁性的强弱
C．将发声的音叉靠近乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动

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”。
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，θ_A＜θ_B，球A 、B 的质量分别为m_A、m_B , ( m_A＜m_B) 。

（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）如题图甲、乙所示，观察到B 球能将木块c撞得更远由此可得出结论：        。
（3）图乙中角度θ1小于图丙中角度θ2，是为了达到        目的，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：        。

如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图（B为木块）。

⑴在探究动能与＿＿＿＿的关系时，要保持小球的质量不变，让小球从＿＿＿＿（选填“相同”或“不同”）的高度滚下。
⑵物理的研究方法有许多，本实验运用了两种研究方法：一是＿＿＿＿法；二是转换法。就本题来说：用＿＿＿＿＿＿＿＿＿来表示小球动能大小的方法就是转换法。

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速度的关系应选用_______图装置（填“甲”、“乙”）。
（2）由实验乙可以得出的结论是：_______。
（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的_______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用小磁针探究磁体周围的磁场
③探究电流与电压、电阻的关系

(4分)利用如图所示装置探究“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m_A、m_B(m_A<m_B)。

(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：                            。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度       (选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
(4)如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：                   。

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m_A 、m_B，（m_A<m_B）．

(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：
              
(3)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：   

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（m_A>m_B）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）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的      有关.
将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的      有关.
（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是      。

如图甲是研究“探究物体动能的大小与哪些因素有关？”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一个木块上．图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同—钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：

(1)设计实验甲的目的是研究钢球动能的大小与     的关系；设计实验乙的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受     的关系．
(2)实验甲是通过木块被推动     的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；实验乙是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果     阻力作用，将永远做匀速直线运动．

如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关的实验示意图（B为木块）．

（1）在探究动能与       的关系时，要保持小球的质量不变，让小球从       （选填“相同”或“不同”）的高度滚下．
（2）物理的研究方法有许多，本实验运用了两种研究方法：一是      法；二是转换法．就本题来说：用      来表示小球动能大小的方法就是转换法．

利用如图所示装置探究“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m_A、m_B(m_A<m_B)。
(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：
                                           。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度       (选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
(4)如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：                                  。

小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关。因此，他设计了如下两种实验方案：
A、让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）；
B、让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）。

上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与         关系，若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力       越多，小车撞击木块时的动能            。
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系。该方案是否合理?          。
理由是                                                                   。

小华猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。

（1）让质量相同的两个小球沿同一斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的____________。
②选用图甲探究得出的结论是：__________________________________________________。
③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是__________法；二是转换法，就是用纸盒__________来表示小球动能的大小。