(1)本实验探究的是_______(选填“钢球”或“木块”)的动能与哪些因素有关;
(2)甲、乙两图中,改变小球出发的高度是为了探究________对动能的影响;
(3)乙、丙实验中木块滑动时受到的摩擦力_______(选填“乙大”、“丙大”或“一样大”);
(4)ABC三个小球从斜面滚下时,_______球重力做功最多。
【答案】钢球速度一样大C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]本实验探究的是钢球的动能与哪些因素有关,因为钢球从斜面冲下的情况不同,其动能不同。
(2)[2]甲乙图中,两小球的质量相同,在斜面上的高度不同,是为了让小球冲下的速度不同,所以是探究速度对动能的影响。
(3)[3]乙、丙实验中,木块滑动时受到的摩擦力一样大,因为同一木块在同一接触面上滑动,其压力和接触面的粗糙程度相同。
(4)[4]据题意知
mA=mBh2
据W=Gh得
WC>WA>WB
所以C球从斜面滚下重力做功最多。
6.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度
的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。
图中的摆长L都相同,
,球A、B的质量分别为
、
(
)。
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置.说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的______无关。
(2)分析比较_______两次实验,可探究出的结论是:
速度相同的物体,质量越大,动能越大
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度,如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:
_________________________________________。
(4)质量和速度谁对动能的影响较大呢?
小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
表一(钢球撞击速度v=8cm/s
序号
钢球质量
木块滑行距离
1
100
10
2
200
20
3
300
30
表二(钢球质量m=100g)
序号
钢球撞击速度
木块滑行距离
1
8
10
2
16
40
3
24
90
分析表一、二两组数据可以得出:
__________________对物体的动能影响较大。
【答案】质量甲、乙质量相同的物体,速度越大,动能越大速度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]甲、乙两图中,A、B小球的质量不同,由题意知,摆角相同,小球相对静止,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)[2]如图甲、乙所示,
,摆角相同,两球的速度相同,B球能将木块C撞得更远,说明B球的动能更大,因此可得速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
(3)[3]乙、丙两图,小球的质量相同,
,所以乙图中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度,图丙中木块C滑行得更远些,因此可得:
质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(4)[4]对比分析表一、表二中三次实验数据发现,物体获得的动能跟物体的质量和速度有关,但是速度对物体的动能影响较大。
7.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
加热时间/min
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
(1)用温度计测量水的初温如图甲所示,其读数为__________℃。
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子__________相同.
(3)请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
(4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是__________。
(5)小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度△t为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q-△t图象.它们都是过原点的直线,即Q=k△t.进一步分析,发现这两条直线的k值与对应水的__________之比相等。
【答案】
(1)18
(2)吸收的热量(3)答案如图所示(4)没有及时用玻璃棒搅拌,使沙子受热均匀(5)质量
【解析】
试题分析:
物体吸热升温快慢与物质的种类、物体的质量、吸热的多少等因素有关。
在实验中要比较水和沙子吸热升温快慢就需要选择相同质量的水和沙子;采用相同的加热器,可以使水和沙子在相等时间内吸收热量相等。
在实验器材中还需要搅拌棒,沙子是固体,加热时上下沙子受热不均匀,需要不断搅拌;水是液体,加热时通过对流使其受热均匀的。
吸收热量的多少可以利用Q=cm△t计算,水的比热是相同的,Q与△t是正比关系,所以画出来的是过原点的直线,利用Q=k△t表示它们的关系时,k=cm,c是比热容,是一个定值,实验中改变水的质量m,就是改变了k的值。
考点:
比较质量相等的不同物质吸热升温快慢
8.小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏,结果发现不同的笔弹得高低不一样,他认为:
笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
(1)在上面的实验中,他们运用到了控制变量法和________两种物理思想方法。
(2)为了验证猜想①,在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外,还需要控制________相同。
(3)实验中可以用“木块被小球推动的距离”表示“弹性势能的大小”,请你从功和能的角度分析解释_____________。
(4)在完成实验后,小南又用不同质量的小球(m1>m2)在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块,得到木块移动的距离分别为S1和S2 ,忽略小球自身摩擦对实验的影响。
请你比较S1和S2的大小关系。
________
【答案】转换法弹簧的压缩量弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能,具有动能的小球推动木块移动对木块做功,小球动能减小S1=S2
【解析】
【详解】
[1]实验中,把弹簧的弹性势能转换为小球的动能,小球动能转换为木块移动的距离来表现出来,所以他们运用了控制变量法和转换法两种物理思想方法。
[2]弹簧的压缩量也应控制相同。
[3]弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能,具有动能的小球推动木块移动对木块做功,小球动能减小。
[4]两球把同一根弹簧压缩到相同位置时,弹簧具有相同的弹性势能,弹簧弹出小球时,两小球具有相同的动能,小球对木块做功使木块克服阻力移动一定距离,即小球动能转化为木块的内能也相等。
由于木块相同,阻力相同,所以以木块移动的距离也相同。
故S1=S2。
9.小明和小辉学习的燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量______。
但对于两杯水的初温他们的看法却不同,请将下列他们的想法补充完整。
小辉认为实验中是直接用______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同。
小明认为因为探究过程中他们采用了______法,所以只有燃料的______不同,其他因素都必须控制相同。
如果两杯水的初温不同,那么水蒸发的快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况。
所以实验时必须控制水的初温相同。
你认为______(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理。
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_____。
【答案】相同水温升高的多少控制变量种类小明煤油
【解析】
【详解】
(1)[1]为保证实验结论的可靠性,应该控制油的质量以及水的质量相同;
[2]小辉认为实验中两杯水的初温可以不同,是因为实验中是直接用水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
[3][4]整个过程采用的实验方法是控制变量法,所以只有燃料的种类不同,其他都一样;
[5]由上述可知,小明的想法更加合理;
(2)[6]油燃烧放出的热量
,水吸收的热量
,由于
,那么
水的比热容不变,水的质量大小相等,煤油和菜籽油的质量相等,被煤油加热的水升高的温度比较高,由公式可知,则煤油的热值比较大。
10.在观察如图小球摆动时动能和势能转化的实验中,小明发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同,于是他产生了猜想,小球每摆动一次所用的时间t
(a)可能跟小球的质量m有关:
(b)可能跟绳子的长度L有关;
(c)可能跟小球移开的距离s有关。
为验证自己的猜想,他在竖起的木板上画出方格,用瓶子代替小球,并在瓶内装大米来改变质量,则:
(1)除图中所示的器材外,还需要的测量器材有____________,____________.
(2)在测出不同条件下,瓶子来同摆动一次所用的时间后,得到表中的数据,则:
为了研究与L关系,需选择序号为____________的三组实验数据进行分析;
序号
瓶子质量m/g
移开距离s/格
悬线长度L/格
来回时间t/s
1
20
3
12
2.1
2
40
3
12
2.1
3
60
3
12
2.1
4
60
2
12
2.1
5
60
1
12
2.1
6
60
3
9
1.9
7
60
3
6
1.5
(3)通过分析表中的数据可以得出初步的结论:
t与_______无关而与_______有关.(均填字母)
(4)实验中发现,瓶子摆动一次的时间很难测准,请你帮他想个更准确的测量方法____________.
【答案】秒表天平3、6、7m、sL测出摆动n次的时间t,则摆一次的时间为
【解析】
【分析】
(1)还需要测量质量和时间的仪器。
(2)研究t与L关系,必须保持质量不变,悬线长度不同,根据以上条件从表中可以选取。
(3)通过分析可以看出,当质量不同时,来回时间可能相同,当s不同时,来回时间可能相同,当悬线长度不同时,来回时间一定不同,从而得出结论。
(4)我们可以测量瓶子摆动多次所用的时间,从而算出摆动一次的时间。
【详解】
(1)[1][2]除如图所示的器材外还需要测量时间的秒表和测量质量的天平。
(2)[3]研究t与L关系,必须保持质量不变,悬线长度不同,应选择序号为3、6、7。
(3)[4][5]由1、2、3知,s与L相同,质量不同,但来回时间相同;3、4、5知,质量m、L相同,s不同,来回时间相同,所以小球每摆一个来回的时间与m、s无关,当悬线长度不同不同时,来回时间一定不同,所以与L有关。
(4)[6]测出摆动n次的时间t,则摆一次的时间为
。
【点睛】
本题考查的是我们对于物理实验探究方法的掌握,我们学习物理,不仅仅时学习知识,更重要的是学习探究方法,这也是现在中考考查的一个侧重点,需要掌握。
11.在探究“动能的大小与什么因素有关”时,同学们提出了如下猜想
猜想一:
动能的大小可能与物体的密度有关;
猜想二:
动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三:
动能的大小可能与物体的质量有关.
老师提供如下实验器材:
刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)、小木块和长木板。
(1)同学们设计了如下实验方案:
按图组装实验器材,让小球从斜面上由静止滚下,碰上水平面上的小木块后,将木块撞出一段距离,比较_______来判断小球的动能大小。
(2)为了验证“猜想一”,应将100g的铁球和__________分别从斜面的_________(不同高度/同一高度)处由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量有关距离。
(3)为了验证“猜想二”,应该控制质量相等、密度相同的小球在撞击木块前的速度_______(相同/不同),具体做法是:
让同一小球从斜面的________(不同高度/同一高度)由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量有关距离。
【答案】木块被撞移动距离的长短100g的铝球同一高度不同不同高度
【解析】
【详解】
(1)[1]木块被撞移动距离越大,证明它被撞后的动能越大,也就是小球的动能越大,所以比较木块被撞移动距离的长短来判断小球的动能大小;
(2)[2][3]为了验证“猜想一”,需要保持质量和运动速度相同,密度不同,所以应该选择100g的铁球和100g的铝球做实验,分别从斜面的同一高度处由静止滚下,这样滚到斜面底端时,速度相同;
(3)[4]为了验证“猜想二”,应该控制质量相等、密度相同的小球在撞击木块前的速度不同;
[5]让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,由于高度不同,那么到达斜面底端时,速度也不同,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量有关距离,从距离判断动能的大小,从而验证“猜想二”。
12.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取______(质量/体积)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
使用规格_____(相同/不同)的电加热器加热。
(2)实验中,通过_______(升