实验13探究物体的动能跟哪些因素有关
基础考点梳理
1.实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究物体动能大小与哪些因素有关。
(2)实验原理:车在木板上移动的距离越远,小车对木块做的功越多,小车具的动能越大。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
2.实验器材及图像:斜槽、木板、长方体木块、质量不同的小球。
(1)斜槽:提供小球初速度。
(2)长方体木块:承受小球撞击。
(3)质量不同的小球:实验主体。
3.实验步骤
步骤①组装斜槽和木板,将木块放置在斜槽底部。
步骤②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)。
步骤③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)。
4.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。
5.实验结论
(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。
6.实验补充
(1)动能概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切物体都具有动能。
(2)影响动能大小的因素:物体的质量和速度。物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
(3)动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小;当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小.具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。
7.常考实验问题
(mA=mB<mC,hA=hC>hB)
(1)在甲、丙两图所示的实验中,A、C两球刚滚到水平面时的速度相等(选填“相等”或“不相等”)。
(2)用来研究超速带来的安全隐患时,应选择甲、乙两图所示的实验进行比较。
(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目的: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)斜面的作用:使物体具有速度并改变物体速度的大小。
(7)木块最终停下来的原因:在水平面受到摩擦力。
(8)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。
精选真题汇编
1.(2023?广西)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示。
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为。
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越。钢球的动能就越。
(3)在水平面上,被撞出的木块由于受到力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长,它将做直线运动。
2.(2023?兰州)近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1<m2)的小钢球从圆弧轨道的一定高度(h1<h2)由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。
(1)分析甲、乙两图可知,(选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)比较甲、乙两图可知,在一定时,小钢球的越大,动能越大。
(3)比较两图可以模拟汽车超载带来的危害。
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项。
3.(2022?恩施州)如图所示,让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒,探究影响小球动能大小的因素。
(1)有多个因素可以影响物体的动能大小,比较质量(选填“相同”或“不同”)的两个小球从不同高度滚下,是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度。
(2)此实验现象说明运动速度较的小球具有的动能较大。
4.(2022?宜昌)小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下,在水平面上运动,碰上木块C并将C推动一段距离,通过推动距离的大小来判断动能大小。
(1)实验中探究的动能是指。
A.钢球撞击木块时的动能B.钢球撞击木块后的动能C.木块被钢球撞击后的动能
(2)如图甲、乙为小明两次实验的示意图,钢球A、B的质量mA>mB,高度hA>hB,距离sA>sB。他得出“物体的质量越大,动能越大”的结论,他