题目内容
6.如图所示,某小组设计了一组装置来探究“物体的动能大小与哪些因素有关”,小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好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.三张图所示的三次实验中,摆线的长L保持不变,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向的夹角θ1<θ2.(1)图甲中将摆球从图示位置由静止释放,摆球向下摆动的过程中,动能逐渐增大,重力势能逐渐减小.(均填“增大”或“减小”).
(2)本实验中通过小球将木块推动的距离大小反映小球撞击木块C前的动能大小.
(3)第一组实验:对比甲、乙图所示实验可得出初步结论:当物体的速度一定时,质量越大,动能越大.(信息快递:质量不等的小球从相同高度释放,摆到最低点时,它们的速度大小相等)
(4)第二组实验:对比乙、丙图所示实验可得出初步结论:当物体的质量一定时,速度越大,动能越大.
(5)本实验中用到了转换法、控制变量法这两个常用的物理实验思维方法.
分析 (1)根据影响动能和重力势能的因素来进行分析解答;
(2)通过木块被小球撞击的距离大小来判断小球具有动能的大小,采用了转换法的思想;
(3)动能的大小与物体的质量和速度有关;运用控制变量法探究动能与质量关系时,需控制其速度相同;
(4)探究动能与速度关系时,需控制其质量相等;
(5)结合实验探究过程分析实验中采取的物理实验思维方法.
解答 解:(1)图甲中将摆球从图示位置由静止释放,摆球向下摆动的过程中,它的速度越来越大,则摆球的动能逐渐增大,重力势能逐渐减小;
(2)由图知,小球将木块推动的距离大小判断其动能大小,采用了转换法的思想;
(3)如图甲、乙所示,小球A、B的质量mA<mB,两球的速度相同,B球能将木块C撞得更远,说明B球的动能更大,因此可得当物体的速度一定时,质量越大,动能越大;
(4)乙、丙两图,小球的质量相同,θ1<θ2,所以丙图小球的速度更大,图丙中木块C滑行得更远些,说明当物体的质量一定时,速度越大,动能越大;
(5)由前面的分析可知,实验中用到了转换法和控制变量法.
故答案为:(1)增大;减小;(2)小球将木块推动的距离大小;(3)当物体的速度一定时,质量越大,动能越大;(4)当物体的质量一定时,速度越大,动能越大;(5)转换法;控制变量法.
点评 此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验,掌握动能的两个因素,关键是能灵活运用控制变量法.实验装置与以往的课本装置不同,采用悬挂的小球做实验,实验更容易操作,同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力.
练习册系列答案
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