“期中冲刺”核心考点训练(十七):探究影响机械能大小的因素 浙教版科学九年级上册
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(1)小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中,小球的重力势能转化为小球的 。
(2)通过观察 来比较小球的重力势能的大小。
(3)歩骤一、歩骤二中让不同小球从距水平面相同高度h处由静止释放的目的是 。这样是为了探究小球的重力势能大小与 关系。
2.(2021天杭承华思远)某实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”。将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)如图甲所示,用细线将钢球悬挂起来,将摆锤拉到某一高度后释放。摆锤向下摆动的过程中,重力势能和动能如何变化?____
(2)本实验让同一小钢球从不同高度分别由静止释放,判断同一小钢球从不同高度释放到达竖直位置D,获得动能大小是通过观察比较________ 来判断的。
(3)让质量不同的钢球从相同高度摆下,由表格中实验数据和现象可得出结论:
_____________________.
D
3.(2021江南实验)小江想探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验,所用的器材有:一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的铁球、一块木块。各器材的组装示意图如图1所示。
(1)如图1,每次实验时都将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较 判断铁球动能大小。从而研究动能大小与 的关系。
(2)小南对小江的实验方案进行改进:不用木块,而是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2所示,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥,实验时将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较 来判断铁球动能大小。
(3)小金认为小南用三个实心铁球不合理,应调整用 相同、质量不相同的金属球做上述实验。
4.(2020文溪中学)相关资料表明,大部分重大交通事故都是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究,经过讨论后认为,可以用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象。如图,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下来。完成甲、乙、丙三次实验,其中h1=h3>h2,m1=m2<m3。
把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制 相同;
(2)实验中超载超速带来的危害程度用 表示;
(3)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(4) 为比较超载超速带来的危害程度,兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到如上表数据,请根据上表数据分析,货车超载20%与超速20%两者相比,潜在危害较大的是 。
5. (2020朝晖中学)为探究“物体的动能大小与哪些因素有关?”,小金按如图甲所示实验装置,让同一铁铁球从斜面的不同高度处由静止释放,撞击同一木块。
(1)小金正在探究物体动能大小与物体___________的关系。该实验是通过观察___________________来反映铁球动能大小的。
(2)有同学建议小金将实验装置改成图乙所示,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。该方案是否合理?说明理由。____________________。
6.(2020华师附)为探究影响重力势能的大小的因素,小金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甲所示的实验。
(1)要探究重力势能的大小与高度的关系,应选择图甲中的哪两个图比较?答: 。
(2)小金为了探究“重力势能大小与物体质量是否有关”,选择了b和c进行实验,老师说她的选择是错误的,请你分析原因: 。
(3)本实验中,主要采用的科学研究方法是控制变量法和 。
(4)图a中的重物被手释放由静止下落到接触小方桌的过程中,下落高度与时间的关系如图乙所示。
在如图丙所示的四个选项中,描述重力对重物做功大小与下落时间关系最接近正确的是 。
7.(2020大关中学)在“探究物体动能大小与物体速度、质量关系”的实验中,让小球从斜面的不同高度由静止开始滚下,撞击水平木板上的木块B,如图。
(1)将小球A放在同一斜面上 (填“相同”或“不同”)高度处由静止释放,目的是使小球在撞击木块B时速度不同,通过实验现象可以得出结论:质量相同的物体, ,动能越大。
(2)通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,利用的研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);若不计空气阻力,水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)实验中若小球A释放高度一定,为了防止木块滑出木板,你的措施是 (增大/减小)木块B的质量。
(4)小明同学联想到以前探究牛顿第一定律时,也用到了斜面,让小车从同一高度下滑,在不同的表面,看滑行的距离远近,最终停下来后,忽略空气阻力不计,小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等: (选填“相等”或“不相等”)。
8.小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图所示的实验。让小球沿同一光滑斜面向下运动,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。
(1)图甲是控制两球的_________相等,探究的是动能与__________的关系,得出的结论是:_________________________。
(2)图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时,具有相同的__________。选用图乙探究的是动能与___________的关系,得出的结论是:
______________________________________。
9.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的________能转化为动能,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
(2)分析比较________两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm。则重力对木块做功________J。
(4)如果水平面光滑,则________(选填“能”或“不能”)完成本实验.
(5)实验后小强联想到了交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,他查资料得动能(EK=1/2mv2)的计算公式,由此可知______对汽车的动能影响更大。
10.探究影响物体弹性势能大小的因素,选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接如图。
①将甲弹簧放置在水平面上,用小球压缩弹簧2厘米,释放后,小球滚上A斜面,记录小球在斜面最 高点时高度,重复三次,取平均值记录在下表中。更换B斜面,重复实验。
②压缩甲弹簧3厘米,重复实验①步骤。
③换用不同弹簧,重复实验①步骤。记录数据如上表
(1)实验中,通过观察____________判断弹簧弹性势能的大小。
(2)比较_________(选填实验序号),说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。
(3)由实验结果可知,弹簧的弹性势能大小还与弹簧的______________有关。
11.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。
(1)为验证猜想,小红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。通过分析比较纸盒_________________,可以比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小。
(2)假若水平面绝对光滑,本实验将___________(填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)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_________(填“正确”或“错误”)的。
12.小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏,结果发现不同的笔弹得高低不一样,他认为:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
(1)在上面的实验中,他们将用到___________和____________两种物理思想方法。
(2)为了验证猜想①,在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外,还需要控制________相同。
(3)实验中可以用______________表示“弹性势能的大小”。
(4)在完成实验后,小南又用不同质量的小球(m1>m2)在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块,得到木块移动的距离分别为S1和S2,忽略小球自身摩擦对实验的影响,则S1__________S2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
13.小宇用如图所示的装置探究“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.
②选用甲乙两个图,目的是为探究_____的关系.
③分析乙、丙两图,得到的实验结论是_____.
参考答案
1.(1)动能 (2) 木块移动的距离 (3) 使小球到达水平面的初速度相同 质量
2.(1)重力势能减小,动能增大 (2)木块移动的距离
(3)当物体的速度相同时,物体的质量越大,物体的动能越大。
3.(1)木块移动的距离;质量;(2)橡皮泥的形变程度;(3)体积。
4. (1) 小球到达水平面时的初始速度(2)小木块被撞击后向前移动的距离
(3) 甲、丙 (4) 超速20%
5.(1)速度 木块在水平面上被推动的距离(2)该实验方案不合理;从图乙装置可知,当弹簧压缩程度相同时,其具有的弹性势能相同,则转化而成的铁球的动能也相同,所以方案不合理。(其他合理的解释也可)
6.(1)a、b;(2)实验中没有控制物体下落高度相同;(3)转换法;(4)C。
7.(1)不同;物体的速度越大 (2)转换法 不能 (3)增大 (4)相等
8.(1)质量 速度 质量相等时,物体的速度越大,动能越大(2)速度 质量 速度相同时,物体的质量越大,动能越大
9.(1)重力势 (2)甲、乙 (3)0 (4)不能 (5)速度
10.(1)小球到达斜面的高度;(2)1、2;(3)长度、材料
11.(1)不同;移动的距离 (2)不能(3)错误
12.(1)控制变量法 、转换法;(2)弹簧的(弹性)形变程度;(3)木块被小球推动的距离;(4)=
13.(1)木块被推动的距离 ;转换;(2)动能大小与物体运动速度;(3)速度相同时,物体质量越大,动能越大.
实验次数
钢球质量(g)
钢球下摆高度(cm)
木块滑行距离(cm)
1
15
22
30
3
25
22
49
4
35
22
68
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
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