实验17 探究动能大小的影响因素实验（解析版）.docx

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1、实验十七、探究动能大小的影响因素实验剖析【实验目的】探究物体的动能大小因素【实验器材】木板 长方形木块 质量不同的小球【实验原理】观察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能；【实验方法】控制变量法、转换法【实验步骤】S3将木板的一端垫高，组成一个斜面；让小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离。（做三次）换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下，观察木板在木板上移动的距离。（做三次）【实验现象】1、同一小球在斜面越高的地方滚下，木块被推的越远；2、质量不同的小球，在同一高度滚下，质量越大的小车，把木块被推的越远【实

2、验结论】1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大；3、动能与物体的质量和物体运动的速度有关【考点方向】：1、猜想：动能大小与物体质量和速度有关;2、实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量法；转换法；3、如何判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少;4、使质量不同的钢球从同一高度静止释放的FI的：使小球到达水平面时的初速度相同;5、如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；6、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时，速度越大，动能越大;7、保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时，质量越大，动能越大;8、得出结论：物体动能与质量

3、和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。9、斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小。10、水平面的作用：使物体在竖立方向卜一受力平衡，在水平方向只受摩擦力。11、能量转化：在斜面上机械能转化过程：重力势能转化成动能，在水平面上能力转化过程：动能转化为内能。12、木块最终停下来的原因：在水平面受到摩擦力。13、实验推理与假设：当水平面绝对光滑，小球将做匀速直线匀速，球能达到探究目的。14超载、超速问题判断：超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动能越大。15、用小球做实验有不足之处是：不能保证小球在水平面上沿立线运动。经典母题如图所示是探究“物体动能

4、的大小与什么因素有关”的实验装置示意图.(D该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体(物体力、质量不变)的关系.该实验中所探究物体的动能是指物体(填或)的动能.(3)该实验物体动能的大小是通过来反映的，这种实验探究方法是 o(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体8即将碰撞时的速度，它是通过(填“高度”或“质量”)来改变的；物体从斜面上由静止滑下过程中发生的能量转化是：能转化为 o(5)实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论是 o(6)若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面高度由静止滚下，并观察记录,此种实验方法是.(7)如果

5、木块与水平面之间不存在摩擦力,(选填“能/不能”)完成该实验,请说明理由：o(8)该实验过程中多次将物体从斜面滑下来进行探究的目的是：o(9)撤去物块B后，如果水平面是光滑的，小球下滑到达水平面后将。【答案】实验剖析（2） A；（3）物体B移动的距离；转换法；（4）高度；重力势能；动能；（5）当质量相同时，物体的速度越大，动能越大（6）相同（同一）；控制变量法；（7）不能；如果水平面是光滑的，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。（8）多次实验，可以避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。（9）匀速直线运动。【解析】（1）决定物体动能的因素有速度和质量，题设中质量相同，

6、则探究内容应为动能与速度的关系；（2）实验研究的是A小球，故是探究其动能；（3）实验中动能大小的判断是依据物块被B被撞离原位置的远近来体现的，动能越大，B越远；这种实验探究方法是转换法；（4）该速度为撞前速度，由动能定理可知，其高度决定与质量无关；（5）由实验现象易得；（6）研究质量时要保证另一变量速度不变，则要求其高度相同。（7）如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。（8） 一组实验往往具有偶然性，多次重复实验可以得出探究实验的普遍规律。（9）根据牛顿第一定律可知，小球不受阻力后将做匀速直线运动。（5）练习1： （2020 福建）

7、用钢球、木块和带有斜槽的长木板，探究物体的动能跟哪些因素有关。甲乙如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由 开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映；如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球质量一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越;探究动能跟质量的关系时，应选择让质量的钢球从斜糟高度的位置开始运动。（选填“相同”或“不同” ）O【答案】静止；大；（3）不同；相同。【解析】（1）U1实验中需要让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动，撞击水平面上的木块，木块滑动越远，说明钢球的动能越大。将钢球置于斜槽上更高的

8、位置，运动到水平面的速度较大，木块移动的距离较远，钢球的动能较大，说明质量一定时，物体运动的速度越大，它的动能越大。（3）34探究动能跟质量的关系，根据控制变量法，速度相同，物体的质量不同，让质量不同的钢球从斜槽的同一高度开始运动。练习2： （2020镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度力、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。图2为探究小车动能与质量的关系，应选用场景和 （选填、“”或“”）进行实验；选用场景和进行实验时，可探究小车动能与的关系（2）在实验

9、中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越,木块被碰撞后在木板上一若将场景和中的木块均移走，利用这两个场景可探究对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景的基础上，你所作的调整是。【答案】（1）；速度；（2）大（或多）；滑行的距离越长；（3）阻力（或摩擦力）；在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。【解析】（1）12为探究小车动能与质量的关系，应控制小车滑下的高度相同、质量不同，故应选用场景和进行实验；选用场景和进行实验时，小车质量相同但滑下高度不同，即可探究小车动能与速度的关系。(2)34在实验中通过木块被撞击后滑行的距离比较动能大小，即小车动能越大，发生碰撞时对木

10、块所做的功就越大，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长。若将场景和中的木块均移走，利用这两个场景可探究阻力或摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加不同接触面的实验数据，故在场景的基础上，在木板上铺设玻璃板或毛巾。练习3： (2020 温州)在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗?(1)图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选(2)小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达

11、水平位置时的速度如表所示。斜面倾角速度(米/秒)球的类别102030405060大钢球2.672. 672. 672. 752.882. 97小钢球2 672. 672. 672 752.882. 97木球2. 672. 672. 672. 672.742. 89分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是A. 15oB. 25oC. 35oD. 45(3)小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。大纲球1

12、23456789IIIIIIIIH雪冈球 1 2 3 4 5 6 7 S 9innnfF塑料软片zZZ乙【答案】（1） B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2） D ； （3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同【解析】（1）1图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为来控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案。（2） 2根据表中数据可知，斜面倾角为10、20、30时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40、50、60时，大

13、钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40以上，故ABC不符合题意，D符合题意。故选Do（3） 3体枳大的小球从塑料软片卜.面通过时受到的阻力大，即体枳大小不同的小球从塑料软片卜面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。练习4. （202。泰安）如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。（1）该实验中所探究物体的动能是指 （选填“小球A”或“木块B”）的动能。（2）实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大

14、，速度越,木块B被撞得越远。可得结论：质量相同时，小球的速度越,动能越大。（3）若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面 高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。【答案】（1）小球A； （2）大；大；（3）同一。【解析】（1）该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。（2）同一小球从不同的高度滚下，位置高的滚到斜面底端的速度较大，把木块推得越远，说明小球做功多，动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，小球的速度越大，动能就越大。要研究物体动能与质量的关系，根据控制变量法可知，控制小球到达水平面的速度相同，让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。练习5.（2020雅安）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M （M的质量大于m）,分别从不同的高度h和H （Hh）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。$3（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关。（3）小丽根据甲、两两图得出结论：物体的动能大小与质量有