人教版物理八年级下学期期末总复习 必考实验练习09 探究动能 势能大小与哪些因素有关Word文件下载.docx
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(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功 J。
(4)如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
3.在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小阳用同一实验装置,让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒,完成以下实验。
(1)通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近,可以得出结论:
质量相同时物体的 越大,动能越大。
对比甲、乙两次实验还可以得出:
质量相同时,物体位置越高,重力势能 。
在甲、乙两次实验中,硬纸盒所受滑动摩擦力 (选填“相同”或“不同”)
(2)如果做乙图实验时,硬纸盒被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成硬纸盒损坏需改进乙图实验,再与甲图实验对比。
在不改变木板长度的情况下,应采用以下 方法(填写正确选项前的字母)。
A.换用质量更小的钢球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球的高度
D.换用一个较重的硬纸盒
(3)若要探究影响动能大小的另一因素,具体的操作方法是:
选择两个 不同的钢球,从同一斜面相同高度由静止滑下。
(4)小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码,设计了如图丙所示实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素,通过比较甲、丙两次实验可得出:
滑动摩擦力与 有关。
4.在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
实验次数
钢球质量m/g
钢球下摆高度h/cm
木块滑行距离s/cm
1
20
30
35
2
40
65
3
60
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 。
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了 相同,从而探究动能与 的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做 J的功;
第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用 同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:
。
5.某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1<m2=m3,实验的情景如图所示。
(1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,应用的物理方法是 (选填“转换法“或“类比法”)。
(2)分析甲、乙两种情况可知,重力势能的大小与物体的 有关。
(3)小铁球m3落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为 能。
(4)同学们还发现小球离地面越高,下落到地面所用的时间越长,他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表,分析数据,写出h与t2的关系式为 。
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
6.图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置。
(1)本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上 来体现。
若不用木块B,在桌面上铺一条毛巾, (填”可以”或“不可以”)用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现。
(2)将小球A放在同一斜面上 (填“相同”或“不同”)高度处由静止释放,目的是使小球在撞击木块B时速度不同,通过实验现象可以得出结论:
质量相同的物体, ,动能越大。
(3)善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案:
用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能 (填“相同”或“不同”),放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。
接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做 (填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系。
7.小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一:
物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:
物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三:
物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。
实验数据如下表:
实验序号
铅球代号
铅球质量/g
下落高度/m
陷入沙中的深度/m
①
A
200
0.1
②
B
400
0.25
③
C
0.2
④
D
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是 。
(写出一种方法即可)
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
(3)为验证猜想二,应比较 (填实验序号),得到的结论是:
当物体质量相同时, 。
(4)比较③④,得到的结论是 。
(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为 J.(忽略空气阻力,g=10N/kg)
8.小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。
他们猜想:
弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。
他们的实验装置如图所示,把弹簧放在水平面上,其左端固定在墙上,AO等于弹簧原长,水平面O点左侧光滑,右侧粗糙。
将物体M从O点压缩弹簧到P点,然后由静止释放,当物体M运动到O点与弹簧分开,最终运动到Q点静止。
请补充完成他们的探究过程:
(1)弹簧弹性势能的大小是通过 来衡量的。
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用 (选填“相同”或“不同”)弹簧进行实验,并先后改变 之间的距离,测出OQ的距离,重复实验,测量多组数据并记录。
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。
在上面的实验中,他们运用到了转换法和 两种物理思想方法。
试题解析
(1)在探究“动能的大小与速度的关系”时,应保持小车的 质量 相同,让小车从斜面上 不同 (选填“相同”或“不同”)的高度滑下,以不同的速度推动木块移动。
一是 控制变量法 ,二是转换法。
就本题来说用木块 木块移动的距离 来反映小车动能大小的方法就是转换法。
使小车到达水平面时具有相同的 初速度 。
(4)实验发现,小车在玻璃面上运动的距离最远,说明小车受到的阻力最 小 ,进一步推理得出:
如果小车运动时不受阻力,小车将做 匀速直线 运动。
解:
(1)在探究动能与速度的关系时,要保持小车的质量不变,让小车从斜面的不同高度滑下,那么小车到达水平面时的速度就不同,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大;
(2)动能的大小与质量和速度有关,实验时用控制变量法分别探究;
由小车推动木块移动距离的远近来体现球的动能多少,是一种转换法;
(3)小车从同一高度滑下的目的是:
小车到达水平面时的速度相等,即具有相同的初速度;
(4)实验现象表明:
玻璃表面最光滑,受到的阻力最小,小车运动的距离最远,速度减小得越慢;
由实验现象可以推理:
假如水平表面绝对光滑,该平面上运动的物体在水平方向上不受力,它将做匀速直线运动。
故答案为:
(1)质量;
不同;
(2)控制变量法;
木块移动的距离;
(3)初速度;
(4)小;
匀速直线。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的 重力势 能转化为动能,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
(2)分析比较 甲、乙 两次实验,可探究出的结论是:
(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功 0 J。
(4)如果水平面光滑,则 不能 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程;
其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,重力对木块做功0J;
(4)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。
(1)重力势;
(2)甲、乙;
(3)0;
(4)不能。
质量相同时物体的 速度 越大,动能越大。
质量相同时,物体位置越高,重力势能 越大 。
在甲、乙两次实验中,硬纸盒所受滑动摩擦力 相同 (选填“相同”或“不同”)
在不改变木板长度的情况下,应采用以下 C 方法(填写正确选项前的字母)。