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1、
人教版八下物理 實(shí)驗(yàn)7 探究動(dòng)能與勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)
1. 為了探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從 B 處由靜止自由釋放,然后分別撞擊放在同一水平面上的同一木塊,木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止時(shí)的情景;圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從 A 、 B 處由靜止自由釋放,然后分別撞擊放在同一水平面上的同一木塊,木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止時(shí)的情景。
(1) 實(shí)驗(yàn)中所探究的“物體的動(dòng)能”是指 (填“小球”或“木塊”)的動(dòng)能。
(2) 若探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系,每次
2、實(shí)驗(yàn)時(shí),都要將小球從斜面的 由靜止釋放,其目的是 。
(3) 小球動(dòng)能的大小是通過(guò) 來(lái)間接反映的。
(4) 該實(shí)驗(yàn)在操作時(shí)很難操控的是 。
(5) 若要探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系,應(yīng)選擇圖 (填“甲”或“乙”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。木塊在水平面上滑動(dòng)時(shí),受到水平面的摩擦力 (填“變大”“變小”或“不變”),克服摩擦力做功的功率 (填“變大”“變小”或“不變”)。
2. 如圖所示,將一根細(xì)線(xiàn)上端固定,下端系上一個(gè)小球,該裝置便是“單擺”,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用該“單擺”探究“物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系”,將小球從某一高度由靜止釋放,小球擺到豎直位置時(shí)
3、,撞擊水平面上的木塊,將木塊撞出一段距離。
(1) 本實(shí)驗(yàn)使小球獲得動(dòng)能的操作方法是 ,小球動(dòng)能的大小是通過(guò)觀(guān)察 來(lái)判斷的。
(2) 如圖甲、乙所示,將質(zhì)量為 m1 、 m2 的小球分別移動(dòng)到與豎直方向成 θ1 角時(shí)放手,m2>m1,兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)時(shí)速度相同,此時(shí)撞擊放在水平面上的同一木塊,木塊被撞后在水平方向移動(dòng)的距離如圖中虛線(xiàn)所示。由此可知,單擺的運(yùn)動(dòng)速度與小球的 無(wú)關(guān),由甲、乙兩圖可知,物體的質(zhì)量越大, 越大。
(3) 如圖丙所示,將質(zhì)量為 m2 的小球移動(dòng)到與豎直方向成 θ2 角時(shí)放手,θ2>θ1,小球運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)時(shí)撞擊同一木塊,比較
4、 兩圖可知,物體的速度越大,動(dòng)能越大。
3. 在探究“重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,已知木塊 A 、 B 、 C 的質(zhì)量關(guān)系為 mA=mB
5、將木樁打入沙中的深度,小剛認(rèn)為:物體重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量無(wú)關(guān),你認(rèn)為小剛的觀(guān)點(diǎn)是 (填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,理由是 。
(4) 實(shí)驗(yàn)時(shí),我們可以通過(guò)觀(guān)察木樁陷入沙中的 來(lái)判斷重力勢(shì)能的大?。幌铝袑?shí)驗(yàn)與該步驟采用探究方法類(lèi)似的是 。
A.學(xué)習(xí)光的三原色時(shí),與顏料三原色做比較
B.研究發(fā)聲的音叉是否振動(dòng)時(shí),把音叉放進(jìn)水里觀(guān)察到水花四濺
4. 小明看到運(yùn)動(dòng)員拉弓射箭時(shí),弓拉得越彎,箭射得越遠(yuǎn)。小明猜想:彈性勢(shì)能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān)。
(1) 為驗(yàn)證其猜想是否正確,他設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)(彈簧被壓縮后未超過(guò)其彈性限度):如圖所示,將同一個(gè)彈簧壓縮
6、(填“相同”或“不同”)的長(zhǎng)度,將小球置于彈簧的右端,松開(kāi)后小球碰到同一位置的相同木塊上,分析比較木塊 ,從而比較彈簧彈性勢(shì)能的大小。
(2) 若水平面絕對(duì)光滑,則本實(shí)驗(yàn)將 (填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的,理由是 。
(3) 小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)為:小球推動(dòng)木塊移動(dòng)一段距離后都要停下來(lái),所以彈簧、小球和木塊所具有的機(jī)械能最終都消滅了。你認(rèn)為小明的觀(guān)點(diǎn)是 (填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,理由是 。
答案
1. 【答案】
(1) 小球
(2) 同一高度;控制小球到達(dá)水平面時(shí)速度相同
(3) 木塊移動(dòng)的距離
(4) 小球撞擊木塊時(shí),使木塊
7、沿與斜面長(zhǎng)邊平行的方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
(5) 乙;不變;變小
【解析】
(1) 在探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,“物體的動(dòng)能”指的是小球剛滾到水平面時(shí)的動(dòng)能。
(2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可知,小球從同一高度由靜止釋放,其目的是使小球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同。
(3) 實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀(guān)察木塊移動(dòng)的距離的大小,來(lái)說(shuō)明小球?qū)δ緣K做功的多少,從而判斷出小球具有的動(dòng)能的大小,運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。
(5) 若要探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系,則應(yīng)控制物體的質(zhì)量不變,改變物體的速度,應(yīng)選擇題圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。木塊在水平面上滑動(dòng)時(shí),受到水平面的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力,與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān),二者不變,滑動(dòng)
8、摩擦力不變。由克服摩擦力做功的功率 P=Ffv 可知,滑動(dòng)摩擦力不變,速度減小,木塊在水平面上滑動(dòng)時(shí),克服摩擦力做功的功率變小。
2. 【答案】
(1) 將小球從某一高度由靜止釋放;木塊移動(dòng)的距離
(2) 質(zhì)量;動(dòng)能
(3) 乙、丙
【解析】
(1) 本實(shí)驗(yàn)中,將小球拉到某一高度后由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,可使小球獲得動(dòng)能;小球撞擊木塊時(shí),小球?qū)δ緣K做功,木塊移動(dòng)的距離越長(zhǎng),就表示小球的動(dòng)能越大,即小球動(dòng)能的大小是通過(guò)木塊移動(dòng)的距離來(lái)判斷的。
(2) 單擺的運(yùn)動(dòng)速度與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān),與小球最初釋放時(shí)的高度有關(guān)(或與小球釋放時(shí)和豎直方向的夾角有關(guān));
9、如題圖甲、乙所示,將質(zhì)量為 m1 、 m2 的小球分別移動(dòng)到與豎直方向成 θ1 角時(shí)放手,兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)時(shí)速度相同,而 m2>m1,根據(jù)木塊移動(dòng)的距離可知,物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能越大。
(3) 如題圖丙所示,將質(zhì)量為 m2 的小球移動(dòng)到與豎直方向成 θ2 角時(shí)放手,小球運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)時(shí)撞擊同一木塊,比較乙、丙兩圖可知,小球與豎直方向的夾角越大,小球到達(dá)水平面時(shí)的速度越大,木塊移動(dòng)的距離越長(zhǎng),說(shuō)明小球的動(dòng)能越大。
3. 【答案】
(1) 正上方
(2) 越高;越大
(3) 錯(cuò)誤;B 、 C 兩木塊釋放的高度不同
(4) 深度;B
【解析】
(1) 木塊釋放
10、后會(huì)在重力的作用下沿豎直方向運(yùn)動(dòng),為了使木塊能撞擊木樁,木塊應(yīng)在木樁的正上方釋放。
(2) 由圖可知:A 、 B 的質(zhì)量是相同的,木塊 B 的高度高于 A 的高度,B 撞擊木樁的深度大于 A 撞擊木樁的深度,所以結(jié)論為:物體的質(zhì)量一定時(shí),物體的高度越高,具有的重力勢(shì)能就越大。
(3) 由圖可知:B 、 C 下落的高度不同,質(zhì)量也不同,打擊的木樁的深度相同;而探究物體重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)控制物體下落的高度相同,故結(jié)論是錯(cuò)誤的。
(4) 木塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木樁的動(dòng)能,木塊的重力勢(shì)能越大,則木樁獲得的能量就越多,木樁陷入沙中越深,所以我們可以通過(guò)木樁陷入沙中的深度來(lái)判斷重力勢(shì)
11、能的大小,這用到了轉(zhuǎn)換法;學(xué)習(xí)光的三原色時(shí),與顏料三原色做比較,用到了類(lèi)比法,故A不符合題意;研究發(fā)聲的音叉是否振動(dòng)時(shí),把音叉放進(jìn)水里觀(guān)察到水花四濺,將音叉的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為水花四濺,用到了轉(zhuǎn)換法,故B符合題意。
4. 【答案】
(1) 不同;運(yùn)動(dòng)距離
(2) 不能;木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),無(wú)法比較木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近
(3) 錯(cuò)誤;小球和木塊克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【解析】
(1) 此題要改變彈簧的彈性形變大小,因此要將同一個(gè)彈簧壓縮不同的長(zhǎng)度;運(yùn)用轉(zhuǎn)換法,觀(guān)察木塊被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來(lái)比較彈性勢(shì)能的大小。
(2) 若水平面絕對(duì)光滑,則木塊就會(huì)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),無(wú)法比較木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近,達(dá)不到探究目的。
(3) 小球推動(dòng)木塊移動(dòng)一段距離后都要停下來(lái),是因?yàn)樾∏蚝湍緣K要克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而不是機(jī)械能消失了,故小明的觀(guān)點(diǎn)是錯(cuò)誤的。