题目内容

李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.

Ⅰ.如甲图所示,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.

Ⅱ.如图乙图所示,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.

(1)乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是:两球到达水平面时,具有相同的________.

(2)选用甲图探究的是动能与________的关系,理由是两球________相等,得出的结论是:________,动能越大.

(3)选用乙图探究的是动能与________的关系,得出的结论是:________,动能越大.

(4)物理研究方法有很多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法、转换法等.本实验运用了两种:一是________法;二是转换法.

答案:
解析:

  (1)速度

  (2)速度;质量一定时,速度越大

  (3)质量;速度一定时,质量越大

  (4)控制变量法


练习册系列答案
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(1)探究物体的动能:
a.我们知道,在进行科学探究时,常需要对提出的问题进行适当的猜想,而猜想常需有一定的事实依据.根据高速公路上要对车辆进行限速这个信息,我们可以猜想物体的动能可能跟物体运动的
速度
速度
有关,而不同车型的限速值不一样,又可以让我们想到动能可能跟物体的
质量
质量
有关.
b.为了探究动能与质量的关系,小明设计了如下实验:他让体积不等的实心钢球从同一斜面的同一高度滚下去撞击木块,通过
木块被推动的距离
木块被推动的距离
来比较钢球动能大小.小明某次实验情况如图甲所示,他根据这次实验情况得出结论:物体动能大小与质量无关.这个结论与我们已知的结论不符.请你分析他得到该错误结论的思路过程:
木块移动距离相同,由此推测物体动能大小与质量无关
木块移动距离相同,由此推测物体动能大小与质量无关
,并请你评估他实验中的不足:
没有让木块从同一起点开始;没有意识到体积不同,物体的质量不同
没有让木块从同一起点开始;没有意识到体积不同,物体的质量不同


(2)探究弹性势能:
a.如图乙是研究弹性势能与形变程度关系的实验装置,将小球置于弹簧的右端,将同一个弹簧每次压缩
不同
不同
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
被推动距离
被推动距离
,可得出结论.
b.本实验中弹簧将小球弹开的过程,是弹簧的弹性势能转化为小球
能的过程,小球撞击纸盒的过程,是克服
摩擦力
摩擦力
做功的过程.假若水平面绝对光滑,本实验将
不能
不能
(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(3)探究物体的重力势能:(三个木桩在沙中所处的初始深度相同,甲、乙、丙三物体的质量关系为:m=m<m
a.比较图丙中A、B两木桩扎入沙坑的深度,可以得出的结论是:
质量
质量
一定时,物体的高度越大,具有的重力势能就越

b.若图丙中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,
(选填“能”、“不能”)说明乙、丙的初始的重力势能相同.
(4)机械能的转化及其应用
张工、李工两位是建筑设计师,均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计,最后张工上交了如图丁所示的设计方案图,李工上交了如图戊所示的设计方案图,若你是此公司代表,你将选择
图的设计方案,结合你学到的物理知识,请简要谈谈你选择的理由.理由:
火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能,可以降低车速,容易刹车
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