题目内容
5.在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时,如图9所示.将甲乙两小球(m甲<m乙)分别拉到与竖直方向成一定角度(θ1<θ2)的位置,由静止释放,当小球与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止.图中的摆长L都相等.(1)如图(a)、(b)所示,观察到木块被推动的距离可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关.
(2)比较图(b)、(c)所示,可得出初步结论是:当物体质量相等时,速度越大动能越大.
分析 (1)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;
比较(a)、(b)两图的速度和质量的关系便可得出结论;
(2)比较(b)、(c)两图速度的大小,根据小球被撞得距离比较出动能的大小,从而得出结论.
解答 解:
(1)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;
在(a)、(b)两图中,小球的质量不同,由题意知,摆角相同,小球同时到达竖直位置,说明小球的速度大小与小球的质量无关;
(2)在(b)、(c)两图中,小球的质量相同,θ1<θ2,所以丙图小球的速度更大,通过比较两种情况下木块被推动的远近来比较小球动能的大小,所以是为了探究动能大小与速度的关系.
故答案为:(1)木块被推动的距离;质量;(2)当物体质量相等时,速度越大动能越大.
点评 此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验,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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10.
某小组探究杠杆平衡条件的实验中发现,当动力臂或阻力臂发生变化时,使杠杆平衡的动力大小就要随之改变,他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系,他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图所示,将钩码对杠杆的作用力定为阻力F2,在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力F1,调节动力臂
l1及阻力臂l2大小使杠杆在水平位置平衡,并将实验数据记录在表一、表二中.
表一
表二
表三
(1)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,这是在研究动力的大小与动力臂的关系,分析数据初步归纳得出的结论是:使杠杆在水平位置平衡,当阻力和阻力臂相同时,动力的大小与动力臂成反比.
(2)分析比较实验序号4、5与6的数据中动力F1与阻力臂L2变化的关系可以归纳得出的初步结论是:使杠杆在水平位置平衡,当阻力和动力臂相同,动力的大小与阻力臂成正比.
(3)小明为了验证第(2)题中的结论,用以调节好的弹簧测力计代替钩码在支点的左侧对杠杆施加动力,当杠杆在水平位置平衡时得到的实验数据如表三,他发现这组实验数据无法验证上述结论,你认为他的实验中可能存在的问题是:弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆.
(4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出初步结论:
(a)分析比较1与4、2与5、3与6的数据可初步归纳得到:使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值相同,动力大小相同.
(b)分析比较1、2、3或4、5、6中的数据可初步归纳得到:使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值越大,动力越大.
l1及阻力臂l2大小使杠杆在水平位置平衡,并将实验数据记录在表一、表二中.
表一
| 实验 序号 | F2 (牛) | l2 (厘米) | F1 (牛) | l1 (厘米) |
| 1 | 6 | 10 | 4 | 15 |
| 2 | 6 | 10 | 6 | 10 |
| 3 | 6 | 10 | 10 | 6 |
| 实验 序号 | F2 (牛) | l2 (厘米) | F1 (牛) | l1 (厘米) |
| 4 | 6 | 8 | 4 | 12 |
| 5 | 6 | 12 | 6 | 12 |
| 6 | 6 | 20 | 10 | 12 |
| 实验 序号 | F2 (牛) | l2 (厘米) | F1 (牛) | l1 (厘米) |
| 7 | 6 | 8 | 5 | 12 |
| 8 | 6 | 12 | 8 | 12 |
| 9 | 6 | 20 | 11 | 12 |
(2)分析比较实验序号4、5与6的数据中动力F1与阻力臂L2变化的关系可以归纳得出的初步结论是:使杠杆在水平位置平衡,当阻力和动力臂相同,动力的大小与阻力臂成正比.
(3)小明为了验证第(2)题中的结论,用以调节好的弹簧测力计代替钩码在支点的左侧对杠杆施加动力,当杠杆在水平位置平衡时得到的实验数据如表三,他发现这组实验数据无法验证上述结论,你认为他的实验中可能存在的问题是:弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆.
(4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出初步结论:
(a)分析比较1与4、2与5、3与6的数据可初步归纳得到:使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值相同,动力大小相同.
(b)分析比较1、2、3或4、5、6中的数据可初步归纳得到:使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值越大,动力越大.