【題目】小明為了探究動能的大小與哪些因素有關(guān),他設計了如圖甲、乙所示的實驗.

(1)讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑圓形軌道分別從A處和B處開始向下運動,然后與放在水平面上的紙盒相碰,紙盒在水平面上移動一段距離后靜止,如圖甲所示.

(2)讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處開始向下運動,然后與放在水平面上的紙盒相碰,紙盒在水平面上移動一段距離后靜止,如圖乙所示.

上述甲、乙兩組實驗中:

①要探究動能與物體運動速度的關(guān)系應選用 圖;

②乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是

③甲、乙兩組實驗可以得出的結(jié)論是 ;

④實驗時是通過觀察 來比較小球動能的大小,從而得出結(jié)論的.若水平面絕對光滑,該實驗還能得出結(jié)論嗎? ,理由是:

【答案】①甲圖.

②使小球到達斜面底端與紙盒相碰時速度相同.

③物體質(zhì)量越大,速度越快,動能越大.

④紙盒被推動的距離的遠近;不能;紙盒一直運動下去,不能根據(jù)紙盒移動的距離判斷小球的動能大小.

【解析】

試題分析:①和③實驗過程要采用控制變量法,當研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時,要讓小球沿斜面的同一高度下落,這樣保證下落速度相同當.

研究動能大小與速度的關(guān)系時,應選擇同一小球,這樣可以保證小球的質(zhì)量相同.

鋼球把木塊推出的距離長,說明的動能大,這是一種轉(zhuǎn)換的方法.

②球起始點的高度,可以反映球的速度.高度相同是為了控制速度相同.

④球?qū)埡凶龉Γ虬鸭埡型瞥龅木嚯x長,說明對紙盒做的功越多,球的動能越大.這是一種轉(zhuǎn)換的方法.牛頓第一定律:物體在不受力時,總保持勻速直線運動狀態(tài)和靜止狀態(tài).

解:

①為了探究動能與物體運動速度的關(guān)系,應該保證小球的質(zhì)量相同,并且讓小球的高度不同,其運動的速度不同,甲圖滿足這兩個條件.

②起始點的高度在這題代表了速度的大小,讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是:使小球到達斜面底端與紙盒相碰時速度相同.

③圖甲中兩個小球的質(zhì)量相同,但小球撞擊木塊時的速度不同,高度越高的小球運動到底端時速度越大,把木塊撞擊的更遠,因此說明其動能越大;

由此可以得出的結(jié)論是:物體質(zhì)量相等時,運動速度越大,動能越大.

圖乙中兩個小球撞擊木塊時的速度相同,但它們的質(zhì)量不同,并且質(zhì)量越大的鋼球把平面上的木塊撞擊的更遠,說明鋼球的動能越大;

由此可以得出的結(jié)論是:運動速度相等時,物體質(zhì)量越大,動能越大.

甲、乙兩組實驗可以得出的結(jié)論是:物體質(zhì)量越大,速度越快,動能越大.

④球?qū)埡凶龉,球把紙盒推出的距離長,說明的動能大這是一種轉(zhuǎn)換的方法;可由紙盒被推動的距離的遠近,反應物體動能的大。

若水平面絕對光滑,水平方向上,不受力,根據(jù)牛頓第一定律,小車和木塊將勻速直線運動下去,無法通過紙盒移動的距離判斷小球的動能大。

故答案為:

①甲圖.

②使小球到達斜面底端與紙盒相碰時速度相同.

③物體質(zhì)量越大,速度越快,動能越大.

④紙盒被推動的距離的遠近;不能;紙盒一直運動下去,不能根據(jù)紙盒移動的距離判斷小球的動能大。

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