题目内容

【题目】小美在做过课本中“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验后,对课本实验进行如图甲所示改进,用来“探究物体的动能与质量的关系”,将质量不同的两小球①、②(m1>m2)从轨道上同一高度由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞,木块最终分别停在虚线的位置处。已知两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。

(1)实验中通过比较__________________来判断小球动能的大小;每次实验时,都需要将质量不同的两小球从轨道上的同一高度由静止释放,目的是___________________________________;

(2)由实验可得出的结论是________________________________________;

(3)从能量转化的角度解释,木块被撞击后最终停下来的原因:__________________;若木板绝对光滑,小美能否完成实验?___________________________________________________(作出判断并写出原因);

(4)小美想用本实验装置进一步“探究质量和速度哪一个对动能的影响较大”,于是她将质量为m的小球③、质量为2m的小球④分别从A处(高为h)、B处(高为h)由静止释放,使小球③到斜面底端的速度为小球④的2倍,并分别与距斜面底端相等距离的相同木块①、②碰撞,结果如图乙所示。则可初步得出________对动能的影响较大。

【答案】木块移动的距离 使小球到达水平面时具有相同的速度 速度相同时,质量大的物体动能大 木块的机械能转化为内能 不能,若木板绝对光滑,木块将一直匀速直线运动下去 速度

【解析】

(1)实验中,是通过观察木块移动的距离的大小,来说明小球对木块做功的多少,从而判断出小球具有的动能的大小,这是转换法的运用;根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制小球到达水平面的速度相同;(2)由实验可得出的结论是:速度相同时,质量大的物体动能大;(3)木块被撞击后最终停下来是因为木块与木板之间存在摩擦力,若木板绝对光滑,则木块与木板之间没有摩擦力作用,木块将以被撞击时的速度一直匀速直线运动下去,所以小美不能完成实验;(4)此问探究质量与速度哪个对动能影响大,设计实验让③小球的是④小球质量的,让③小球到达斜面底端的速度是④小球的2倍,结果③小球将木块撞出得远,从而说明速度对动能的影响较大

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