如图所示是小明探究“物体的重力势能大小与物体的质量和被举起的高度是否有关”的活动,所做三次实验的情景.
(1)为探究“重力势能大小与物体被举起的高度是否有关”,应选 两组实验,观察比较这两组实验,得到的结论是 .
(2)本实验中探究的是影响 的重力势能大小的因素(选填“金属块”或“小桌”),但重力势能的大小无法直接观察,我们是通过观察比较小桌陷入沙坑的深度来间接比较的.下列四个研究实例中,同样用到此研究方法的是 .
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.牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的. |
小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系,将两个斜面AO与OB对接成如图装置,进行实验。
①让质量为5克的小球,在斜面A0上高H处静止释放,沿斜面滚下,经O点滚上斜面OB,测量小球达到的最大高度h,将数据记录在表中;改变斜面OB的倾角θ,重复实验;
②用质量为7克的小球重复上述实验,将数据记录在表中。
实验 序号 |
小球质 量m/克 |
小球在斜面AO上 释放高度H/厘米 |
斜面OB 的倾角θ |
小球在斜面OB上 的最大高度h/厘米 |
1 |
5 |
10 |
40 |
9.0 |
2 |
30 |
8.6 |
||
3 |
20 |
8.0 |
||
4 |
7 |
10 |
40 |
9.0 |
5 |
30 |
8.6 |
||
6 |
20 |
8.0 |
(1)比较实验1、2、3(或4、5、6),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与___________有关。
(2)比较实验____________(选择序号),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
(3)如果斜面没有摩擦,小球在斜面OB能达到的量大高度是__________厘米。
(共5分)物理实验探究:
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?
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,上坡过程中增加的重力势能就越大.
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.
(1)他为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定,如甲图所示.实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点:______________________________。
(2)小明发现当不同质量的木块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.
(3)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,测得的数据记录如下表:
根据表中数据,请在乙图中描点连线作出s—θ图象.由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是_________________________________。
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________________.
小红看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远。小红猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
⑴为验证其猜想是否正确,她设计了如图所示的实验,将小球置于弹簧的右端,将同一个弹簧每次压缩_______的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒,并留在其中,分析比较纸盒__________,从而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小。
⑵假若水平面绝对光滑,本实验将__________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
⑶小红根据实验现象认为:小球推动纸盒一起移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的能量最终都彻底消失了,你认为小红的观点是__________(选填“正确”或“错误”)的。
在课外兴趣小组活动中,小明想验证重力势能与高度的关系:他在水平地面上铺一张纸,将蓝球表面涂黑,使蓝球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),你判断的依据是 。爱动脑筋的小明发现,篮球落地后反弹的高度每次也不相同,那么篮球由静止开始下落,反弹的高度究竟与哪些因素有关呢?小明与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想。
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关;
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关。
于是,小明用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验。通过实验,得到的实验数据如下表:
(1)要验证猜想2,需要选用实验序号为 、 的两组数据进行分析。
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 有关,与________________无关。
研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接表示出来。例如:如图所示.甲实验是让木块在木板上做 运动,通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小;乙实验中钢球的动能大小是通过 间接反映出来的.
如图,两相同小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下,撞击水平面上的木块,该实验是探究动能与 的关系,通过比较 比较动能大小,木块因受到 最终静止。
小军骑自行车上坡过程中发现车子的初速度越大,冲上斜坡的最大距离越长。这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中转化的_____________就越大。进而他提出猜想:物体冲上斜坡的距离可能与物体的速度有关。
为了验证该猜想,小军将与水平面平滑连接的薄铁板以一定的倾角θ固定,如图所示。实验时为了让小球以不同的初始速度滚上铁板。请你在图中的虚线框内为小军设计一实验装置,并说明该使用装置进行实验时的操作要点:___________________。实验中不用小木块的原因是___________________。
在课外兴趣小组活动中,小明想验证重力势能与高度的关系:他在水平地面上铺一张纸,将蓝球表面涂黑,使蓝球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示.球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),你判断的依据是 .爱动脑筋的小明发现,篮球落地后反弹的高度每次也不相同,那么篮球由静止开始下落,反弹的高度究竟与哪些因素有关呢?小明与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想.
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关;
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关.
于是,小明用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验.通过实验,得到的实验数据如下表:
实验序号 |
球的型号 |
下落高度/cm |
地面材料 |
反弹高度/cm |
1 |
#7 |
120 |
木质 |
80 |
2 |
#7 |
120 |
水泥 |
90 |
3 |
#7 |
150 |
水泥 |
110 |
4 |
#6 |
120 |
木质 |
80 |
(1)要验证猜想2,需要选用实验序号为 、 的两组数据进行分析.
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 、 有关; 与 无关.
在水平地面上铺一张纸,将一个皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B(如图)。
(1)其中是皮球从较高处下落形成的圆斑是_________;
(2)由此现象可知重力势能大小与____________有关。
某同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让小车从斜面上的同一位置由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记。
(1)标记③是小车在 表面上停下的位置。
(2)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越 。推理可知:运动小车如果不受阻力作用,它将以恒定不变的速度永远运动下去。
(3)若让同一小车从不同高度处滑下,则不仅可以探究小车的重力势能与 的关系,还可以探究小车的动能与 的关系。
小红看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远。小红猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
⑴为验证其猜想是否正确,她设计了如图所示的实验,将小球置于弹簧的右端,将同一个弹簧每次压缩 的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒,并留在其中,分析比较纸盒 ,从而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小。
⑵假若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
如图所示了一些你熟悉的物理实验.请你根据要求填空:
(1)图A实验中同一小车在不同高度滑下是为了研究 对动能的影响 ;实验中木块的作用是通过它移动的距离来显示小车 的大小.
(2)图B实验中,使卡片能跳起来的做法是: .
某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
猜想一:动能的大小可能与物体的密度有关;
猜想二:动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三:动能的大小可能与物体的质量有关。
为了验证同学们的猜想,老师提供如下器材:刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)、小木块和长木板。
同学们组装了图21所示的实验装置,让小球从斜面上由静止滚下,碰上水平面上的小木块后,将木块撞出一段距离。在同样的平面上,木块被撞得越远,说明球的动能越大。
请你帮同学们完成下列任务:(1)写出探究“猜想一”的实验方案;(2)设计出探究“猜想二”的记录数据表格。