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。如甲图所示。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         的多少,从而判断出      （“铁球”或“木块”）具有的动能的大小。
（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力,该实验能成功吗?答：                      
（4）有同学将实验装置改进成图乙所示，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? 答：          若他按此方案操作，他会看到的现象是：                                                              。

在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
(1)如图甲所示，小明先探究动能大小与速度关系，他控制小车质量保持不变，让小车从斜面的         (填“同一”、“不同”)高度下滑，目的是             ．通过比较        ，可以比较小车具有的动能。
(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    (“大”或“小”)，该结论是      的。(“正确”或“错误”)

(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？答：     。若按此方案操作，他会看到的现象是：               。
(4)如图丁所示，质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜，根据影响动能大小的因素可知，飞行的扑克牌一定具有的速度        (选填“较大”或 “较小”)。

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（m_A＜m_B），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.

小明为了探究物体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光滑斜面分别从A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要探究动能与物体运动速度的关系应选用     图，选择的理由是：                 。
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是            。
③实验中我们无法直接观察到小球动能的大小，我们可以通过观察                   来判断小球动能的大小。
④甲组实验可以得出的结论是               。

如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的h_A、h_B、h_C高处滚下（m_A＝m_B＜m_C，h_A＝h_C＞h_B）推动纸盒运动一段距离后静止。

（1）实验中你通过观察                          知道动能的大小。从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，  球的动能最大。
（2）由（a）（b）两次实验可知，动能的大小与________有关.
（3）实验中为了使两球到水平面的速度相同，应该                         。
（4）要研究动能与质量的关系，我们要选择   两次实验来进行比较。

如图是探究物体动能的大小与哪些因素有关的装置，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上，目的是探究小车动能的大小与_______的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块_______越多，从而判断小车的动能越_______（大/小）；若水平面绝对光滑，本实验将_______（能/不能）达到探究目的。

小宇用如图装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验步骤如下：
（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，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的小球从光滑斜面的B处由静止释放，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的小球从光滑斜面的B处由静止释放，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通过观察比较    就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是     法（选填“直接测量”“放大”或“转换”）．
②为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用       两个图来分析．
③分析乙、丙两图，得到的实验结论是                                  ．

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____________。

利用如图所示实验装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时，将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块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，且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球将木块C撞得更远些，由此可得出结论：         。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度       （大于／小于／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，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：            。

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           (填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度，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：        .

小红同学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，探究动能的大小与那些因素有关．

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纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静置，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．已知不同质量的两个小球从同一高度滚下到达水平面时，具有相同的速度．上述甲、乙两组试验中：
（1）本实验运用了两种研究方法：一是     法，二是转换法；
（2）选用图甲探究的是动能与速度的关系，得出的结论                 ；
（3）选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论                   ．

在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块．如图所示．

（1）本实验的研究对象是           。（ 选填“小 车”或“木块”）
（2）将同一小车从斜面不同高度滚下，放置的位置越高，木块被撞击得越远．研究表明：当        一定时，物体的         越大，物体的动能越大
(3)从能量转化的角度解释为什么同一小车在斜面上放置的位置越高，小车到达水平时的动能就越大 ?
（4）如右图甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则        （填序号）．   
①f_甲＞f_乙      ②f_甲＜f_乙       ③f_甲=f_乙．
(5)这个实验中，利用木块被推出的距离来比较小车的动能大小。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研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同
（6）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进一步得出了质量大的大车和质量小的小车一些数据．从下表中的数据，你可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是        ，由影响动能大小的因素可知高速公路上大客车的限速比小轿车        。(大/小)

物体	质量m/kg	速度v/m·s^－1	动能E/J
小车	0.2	2	0.4
大车	0.4	1	0.2

 

小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度为5m／s。将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0．2牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变。在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能变化过程是         。小球受到的重力为            N (不考虑空气阻力) 。

小静在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示．

小静想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，小静发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象．为进一步探究，她设计了下述实验方案：
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的滴水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h₁，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h₂．通过比较h₂与h₁的大小关系即可作出判断．
请你作答以下问题：
（1）A球从斜面滑下的过程中，  能转化为动能．
（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了  能．
（3）已知重力势能的计算公式为E_p=mgh，动能的计算公式为E_k=mv²．若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式v_A=  ；若h₂=h₁，则说明B球被撞后开始运动的速度v_B  v_A（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在实际实验中，测出的h₂总小于h₁，若导致这一现象的原因是轨道不光滑，那么，在阻力不可避免的情况下，你认为小静的设计是否还有价值？请说出你的理由                                    ．

(8分) 如图所示是课堂上做过的“探究物体动能大小与质量关系”的实验装置。

(1)本实验的研究对象是         ，通过                        来判断研究对象的动能的大小。
(2)实验过程中通过让小车从        高度由静止开始下滑，保证小车碰撞木块时速度大小不变，通过
                         改变研究对象的质量。
(3)小车在下滑的过程中，重力势能         ，动能          。木块在运动过程中，机械能转化
为       能。
(4)按(2)中要求先后做两次实验，比较木块运动距离的长短可以得到结论：物体速度大小相同，                                                 。