小明用如图所示的装置探究“动能大小与什么因素有关?”的实验步骤如下:
A.质量为m的小球从A处释放,将木块在水平面上推动一段距离,如图甲所示。
B.质量为m的小球从B处释放,将木块在水平面上推动一段距离,如图乙所示。
C.质量为2m的小球从B处释放,将木块在水平面上推动一段距离,如图丙所示。
(1)实验中小球动能的大小是通过观察比较___反映出来的,这里用到了物理学研究问题的一种____(直接测量/放大/转化)方法;
(2)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系,应选用 两个图来分析,并由此得出的实验结论是 ;
(3)若水平面绝对光滑,该实验 (能/不能)得出探究结论。
如图所示,某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上,利用他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_________________________________________________________________________。
如图所示,学下小组的同学在探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”时,设计了以下实验:
实验方案:三个相同的木桩插在沙坑里,露出沙坑的高度相同,如甲图所示。取三个铁块从空中静止释放后撞击木桩,木桩陷入沙坑,如乙图所示。
(1)在此实验中,我们可以通过观察 来比较铁块重力势能的大小。
(2)见图,若hA=hB>hC,mA<mB=mC,那么:
比较A、B情况,说明 。
比较B、C情况,说明 。
(3)实验得出的结论是:物体重力势能的大小跟物体的 和 有关。
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 就越大重力势能
(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,如下图所示.实验时为了让不同质量的小球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:
小明发现当不同质量的小球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.
错误
在验证猜想二的实验中,小明让同一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如表:
根据表中数据,请在图乙中描点作出s-θ图象.
根据图象得出的结论是:
小芳想验证重力势能与高度的关系:她在水平地面上铺一张纸,将篮球表面涂黑,使篮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”),判断的依据 .同时发现,每次篮球落地后反弹的高度也不相同.针对这个问题大家进行了讨论,并提出了不同的猜想.
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,他们用两只充足气的#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,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)通过实验,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 、 有关,与 无关.
如图展示了一些你熟悉的物理实验,请你根据要求填空:
(1)图A实验说明是: ___ .
(2)图B实验表明: __ _ .
(3)图C实验中,使卡片能跳起来的做法是: __ _ .
在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小是弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.
实验次数 |
使用的弹簧 |
被压缩后弹簧的长度/cm |
木块移动的距离 |
① |
弹簧A |
5 |
S1 |
② |
弹簧A |
8 |
S2 |
③ |
弹簧B |
5 |
S3 |
④ |
弹簧B |
8 |
S4 |
(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法.下列实验中用到此方法的是 _ __ (填序号).
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“温度的测量中用液面的升降表示物体的冷热程度”
(2)请将探究猜想一的方案补充完整.
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1;
③压缩弹簧,使其长度为_ __ cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动 _ __ .
④比较分析实验数据_ __ 和 ,得出结论.
(3)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的_ __ 能.
(4)为了探究猜想二,可选用试验次数②和_ __ 的数据进行比较分析,若_ __ ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
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?
⑴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___________就越大。
⑵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,如图甲所示。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:_________________________。
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。
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:
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
木板倾角θ |
10° |
30° |
53° |
75° |
85° |
向上滑行的 最大距离s/m |
0.50 |
0.40 |
0.36 |
0.39 |
0.43 |
根据表中数据,请在图乙中描点作出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的关系是_________________________________
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,甲实验时让木块在水平木板上做 运动,通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小;乙实验中球的动能大小是通过 间接反映出来的.
在探究弹性势能跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一只,设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中,木块起始位置相同。最后得出以下实验记录表。
实验次数 |
使用的弹簧 |
被压缩后弹簧的长度/cm |
木块移动的距离 |
① |
弹簧A |
5 |
S1 |
② |
弹簧A |
8 |
S2 |
③ |
弹簧B |
5 |
S3 |
④ |
弹簧B |
8 |
S4 |
(1) 由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是____(填序号)
①探究“杠杆的平衡条件” ②探究“动能大小与哪些因素有关的实验”
(2) 请将探究猜想一的方案补充完整。
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离s1;
③压缩弹簧,使其长度为____cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离____;
④比较分析实验数据s1和S2,得出结论。
(3) 弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的____能。
(4) 为了探究猜想二,可选用实验次数②和____的数据进行计较分析,若____,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关
为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。
(1) 实验中通过观察____________来判断物体重力势能的大小。
(2) 要探究重力势能大小与高度的关系应选择图1和图____进行分析比较。
(3) 图2和图3探究得到的结论是________________。
物理课上,同学们观察了如图所示的实验:用细线将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为α,小球离开最低位置的距离为s,然后释放,小球将左右摆动。
(1)此实验说明:__________________________________________。
(2)刚开始时,他把小球拉到自己的鼻尖位置,然后放手让小球自由摆动,小球还能摆回到他的鼻尖位置吗?这是为什么?你能帮他解释吗?
(3)课后小宁同学提出这样的问题:小球来回摆动一次的时间(或摆动的快慢)跟哪些因素有关呢?对此,同学们进行了探究。小宁提出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。除了他的猜想外,请你再提出两个猜想:
①________________________________________________________。
②________________________________________________________。
在学习势能知识时,小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下两个因素有关:物体高度、物体质量大小。为了证明自己的猜想,他对“重力势能大小与物体高度之间关系”进行了探究。小明把橡皮泥平铺在水平面上,让同一个金属球从不同高度自由下落,记录结果如表所示:
①小明同学依据 判断重力势能的大小;
②通过分析实验数据和现象,可以得出的实验结论是 ;
③若想对物体质量大小是否影响重力势能大小进行探究,你认为,实验方案设计中,应控制 保持不变。
小明同学想探究影响铅球掷得远近的因素到底有哪些。如图20示,他以一支弹簧玩具手枪为实验器材进行了如下探究:
(1)玩具手枪的内部被压缩弹簧伸长时,可以将子弹射出,此时弹簧的 能转化成子弹的动能。
(2)手枪固定在某一高度,用同一颗子弹从枪口射出,以下是五次实验数据记录:
根据实验数据可以推测,小明探究的问题是:在相同条件下,子弹的射程可能和
有关。
(3)分析数据,进一步得出结论:在相同条件下,枪管与水平面的夹角在 度(请填写具体数值)左右时,子弹射程最远。小明由此推想:相同条件下,铅球以这一角度掷出,掷得最远。
(4)小红同学认为,以上“探究子弹射程与水平夹角θ”实验方案还能再完善,可以进一步获得更准确的结论。你认为小明的方案还能做的改进是: 。
在生活、生产中我们常遇到下面事例:打夯时夯锤被高高抛起又下落,砸在工作面上;打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落,打在桩面上……
(1)请你再举一个类似事例: 。
(2)这些事例涉及到的共同物理知识是: 。
(3)小军看到打桩机,思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题,并提出猜想一:打击力的大小与重锤的质量有关。
请你另提出一个猜想二:打击力的大小与__________有关。
(4)小军找来排球和足球模拟“打桩”来验证猜想一。设计实验方案如下:
a.用台秤分别称出排球和足球质量m1、m2。
b.在光滑平整的地板上放一张白纸,在白纸上叠放一张复写纸。将排球从纸的正上方一 定高度静止下落,排球打在复写纸上,在白纸上留下打击的复写印迹。记为“印迹1”
c.换用足球从另一高度落下,重作上面的实验。得到足球打击的“印迹2”
d .如何利用台称较准确地测出排球和足球的打击力F1、F2的大小?小军有点为难,请你完成测出F1、F2的方案:
。
(5)请对小军的实验方案作出评估: