初中物理探究影响物体动能大小的因素实验题

如图所示,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时．让仅质量不同的小车分别从同一斜面上的同一高度由静止开始下滑,撞击水平面上的同一位置的相同木块上

（1）本实验研究的是         （选择“木块”、“小车”或“斜面”）的动能与它的
       的关系。
（2）实验中通过观察                        来比较动能大小的。
（3）此实验的正确结论是                                                       。
（4）本实验在比较动能大小时采用的是“转化法”，下列四例实验中，用此物理研究方法相同的是        。

A．在研究磁体周围的磁场情况时引入磁感线。

B．牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的。

C．在奥斯特实验中通过通过小磁针的偏转判断电流周围存在磁场。

D．比较不同材料的隔声性能。

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所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为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，对以下问题进行判断：
（1）用来研究超载安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较．
（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较．

如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。

（1）实验中通过观察          的大小，来判断小球动能的大小。
（2）质量和速度谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示：

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        对物体的动能影响较大，依据是                    。
（3）某同学利用上述实验装置探究“动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：

钢球的质量m/g	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

 
该同学根据以上实验数据得出物体的动能大小与质量无关，你认为实验结论与物理事实是否相符？    （选填：相符或不相符）；你认为出现此实验现象的主要原因是              。

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                               。

如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。

（1）将A、B两球（mA＜mB）分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止。这表明在滚动的任一时刻，两球的速度______，且两球的速度跟______无关。
（2）分别在水平桌面上的C、C’处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到______球将木块撞得更远。由此可得出结论：①__         ____；②___        ___。

小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
(1)他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长，这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的__________能就越大。
(2)他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图所示。实验时用小车作为研究对象，为了让不同质量的小车以相同的初始速度滑上长木板，请你在下图左侧的虚线框内为小明添加一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：___________________。

小明发现当不同质量的小车以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。
这说明猜想一是___________(选填“正确”或“错误”)的。
在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，
测得的数据记录如上表。由表中数据可知，随着斜面倾角θ的增大，木块向上滑行的最大距离s____________。（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）

小明同学在研究“动能大小与哪些因素有关”的实验中对小球在斜面上的运动状况很感兴趣，于是他找来频闪照相机对小球在斜面及其运动到光滑的水平面时的情况进行拍照，每隔0.1s的时间曝光一次，如图是小明做三次实验的示意图，请根据图示回答下列问题。

（1）如图(a)小球从A点运动到D点，平均速度为   m/s，小球在斜面上运动速度越来越
        （选填“大”或“小”）,在水平面上的运动   （选填“是”或“不是”）匀速直线运动。
（2）如图(b)所示，小明再换用质量较大的球重做实验，比较图(a)和图(b)，你可以得出结论：   。
（3）小明又将图(a)实验用的小球放在   10.0cm处,自由释放小球，拍摄出如图(c)所示的照片，比较图(a)和图(c)，得出结论：   。

小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。

例如在甲图所示的实验中，应让木块在木板上做________________运动，摩擦力的大小就是通过弹簧测力计显示的示数间接反映。在图乙所示的实验中，动能的大小是通过___________________间接反映出来的。这种研究问题的方法叫__________。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用__________________方法。
例如要研究摩擦力与压力的关系，就要多次改变压力，同时保持______________不变。做实验时我们改变压力的具体办法是_________________________________。要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制_____________不变。具体办法是：换用_____________________并让它们从____________________由静止滑下。

.如图所示的实验装置为水平放置的平面木板AB和放在AB上的斜面木块CＤ，实验桌上还有如下实验器材：弹簧测力计、形状完全相同的铜圆柱体和铝圆柱体各一个、质量相同的带挂钩的长方体木块和正方体木块各一块、毛巾、棉布、200g砝码一个。


（1）小明要做探究“物体动能的大小与质量和速度关系”，除木板AB、木块CD外，还要选择的器材是_________________________。
（2）小明实验后阅读了下面老师提供的数据表，发现其中对动能影响较大的因素是___________      。

物体	质量m（kg）	速度v（m/s）	动能E（J）
牛	约600	约0.5	约75
中学生	约50	约6	约900

（3）据英国《每日邮报》报道，一架载着80名乘客、飞往科索沃首府普里什蒂纳的德国客机刚从杜塞尔多夫机场起飞就遭到了一群鸟儿的“袭击”， 机身被撞出许多凹痕，如图所示。你认为造成这种现象的原因是因为                        。

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                            ，来比较小球动能的大小，这种方法在科学上叫做“转换法” .下面的四个研究实例中也采用这种方法的是：   （    ）

A．学习电压时，我们可以通过对比水压来认识它

B．探究串联电路电阻的关系时，通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识

C．探究电功大小跟哪些因素有关时，通过小灯泡的亮度来比较电功大小

D．探究电流与电压、电阻关系时，控制电阻（电压）不变，研究电流与电压（电阻）关系

（2）为了研究动能与质量大小的关系，应让玻璃球和铁球分别从__________释放．研究后得出的结论是：__________________________________________．
（3）课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材, 设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案：( 实验装置如图乙)

①用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；
②松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；
③用刻度尺测量出小球上升的高度h.下表数据是小明的实验记录.由表中可知,
若压缩量x=1.00cm时，小球上升的高度h₁，压缩量x=2.50cm时，小球上升的高度h₂，则h₁_______h₂（选填“＞”“＜”或“＝”）．
（4）若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能．分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x___________正比 (选填“成”或“不成”) ．

实验 次数	弹簧压缩量x(cm)	上升的高度h(cm)
1	1.00	1.50
2	2.00	5.99
3	3.00	13.50
4	4.00	23.98

 

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。
①该实验要探究的是物体动能的大小与物体                   的关系。
②该实验物体的动能是指物体            (选填“A”或“B”)。
③该实验物体动能的大小是通过                       来反映的。
④该实验物体的速度是指物体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，它是通过          （选填“高度”或“质量”）来改变的。
⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变          （选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。

小明同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作：
　步骤一：让铁球甲从斜面F点滚下打到一个小木块上，推动木块从位置A移动到位置B．
　步骤二：让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置C．
　步骤三：换一铁球乙（M乙>M甲）从斜面上E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D．
(1)小明同学设计的实验“步骤一”和“步骤二”，是想探究动能大小与     的关系；
在“步骤二”和“步骤三”中，小明让甲、乙两球都从E点滚下，目的是       ．
(2)分析步骤一、二，得出的结论是：       ．
(3)本实验中水平面如果很光滑和很粗糙都将不利于实验的进行，原因是       ．

如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验，其中铜球和钢球体积相等．
⑴实验中通过观察            知道动能的大小．
⑵实验中为使钢球和铜球滚到水平面速度相同． 采用的方法是__________．  
⑶通过图甲和图乙的实验比较，探究的是动能和                因素的关系，其结论是
                           ．

在研究物体的动能与哪些因素有关的实验中，如图12所示，让同一小球两次分别从同一滑轨的A处和B处自由滚下：
（1）此实验中，通过观察什么来比较小球的动能大小？
答：                                    ；
（2）同一小球分别从同一滑轨的不同高度A处和B处滚下，它们到达水平面时速度V_A大于 V_B。由此可知小球的动能大小与它的           有关。
（3）此实验能够说明：                                      。

小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验.
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从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）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从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，如图乙所示。

上述甲、乙两组实验中：
①小明是根据            判断比较小球动能的大小，这种方法在科学上叫做“转换法”。
②选用图乙探究的是动能与             的关系。其中让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           ，乙组实验可以得出的结论是：                              。
③若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？     ，理由是：              。