某同學在探究“動能大小與哪些因素有關”的試驗中,設計了圖*所示的實驗方案,並進行了如下的實驗:步驟1:l:讓鋼...
問題詳情:
某同學在探究“動能大小與哪些因素有關”的試驗中,設計了圖*所示的實驗方案,並進行了如下的實驗:
步驟1:l:讓鋼球從斜面A點由靜止開始下滑,到達水平面時速度為v1,撞擊木塊並使木塊移動,記下木塊移動的距離s1;
步驟2:讓鋼球從斜面B點由靜止開始下滑,到達水平面時速度為v2,撞擊木塊並使木塊移動,記下木塊移動的距離s2
步驟3:改變鋼球的質量讓鋼球從A點由靜止開始下滑,撞擊木塊使木塊移動,記下木塊移動的距離s3.
(1)比較v1、v2,可知vl>v2,原因:鋼球的重力勢能越大,轉化為鋼球的 能越大.
(2)比較步驟 和步驟3可以探究動能大小和物體質量的關係.
(3)鋼球從斜面上滑下後,碰撞到斜面底端水平放置的木塊後繼續向前運動,兩者在水平木塊上滑行一段距離後停下,如圖*所示,設木塊克服摩擦力所做的功為W,小球與木塊碰撞前的動能為Ek,則Ek W(選填“>”“<”“=”).
(4)實驗結束後,該同學拿走木塊,先後將同一小球從同一斜面的不同高度處靜止釋放,記錄小球在相同表面上滑行到靜止的距離,如圖乙所示,根據此現象,小剛得出了動能與速度有關的結論.你認為該同學實驗方案是否合理. (選填“合理”或“不合理”)
(5)若利用圖乙器材還準備探究“阻力對物體運動的影響”.為完成探究任務,該同學需要從下面提供器材中選擇的器材有 (填序號).提供器材:①砝碼、②毛巾和棉布、③*簧測力計.
【回答】
【考點】探究影響物體動能大小的因素.
【分析】此題中研究了物體動能與質量、速度兩個物理量間的關係,通過控制變數法進行探究是本實驗的突出特點,因此,明確變數與不變數,通過分析現象可得出相應的結論.
探究“阻力對物體運動的影響”需要選擇與接觸面粗糙程度有關的實驗器材.
【解答】解:(1)A點高於B點,同一鋼球在A點處具有的重力勢能大於在B點處的重力勢能;鋼球從斜面上向下滾動時,重力勢能轉化為動能,所以鋼球從A點釋放時,滾動到水平面時的動能較大,速度也較大,即vl>v2;
(2)步驟1和步驟3控制鋼球在斜面上的初始位置相同,滾動到水平面上的速度相同,改變鋼球的質量,則是在速度相同的情況下,探究動能與質量的關係;
(3)小球到達水平面時具有動能,推動木塊運動時,一部分動能轉移給木塊使木塊運動,一部分克服摩擦,轉化成內能,故則Eo>W;
(4)相同的表面對小球的阻力是相同的,通過觀察小球滑行到靜止的距離大小可以判斷出小球的動能大小,即球滑行到靜止的距離越大,小球的動能越大;可以得出動能與速度的關係,該實驗方案正確;
(5)探究“阻力對物體運動的影響”需要選擇與接觸面粗糙程度有關的毛巾和棉布.
故*為:(1)動;(2)1;(3)>;(4)合理;(5)②.
知識點:動能和勢能
題型:實驗,探究題
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