小明在陪弟弟玩弹弓时，观察到每次射出的弹丸飞行距离都不同。思考后对影响弹丸飞行距离的因素做出了猜想。猜想一：弹丸飞行的距离与弹丸射出时的速度有关；猜想二：弹丸飞行的距离与弹丸射出时与水平方向的角度有关。为了验证猜想，小明进行了如图所示的实验探究。

1. 小明在陪弟弟玩弹弓时，观察到每次射出的弹丸飞行距离都不同。思考后对影响弹丸飞行距离的因素做出了猜想。

猜想一：弹丸飞行的距离与弹丸射出时的速度有关；

猜想二：弹丸飞行的距离与弹丸射出时与水平方向的角度有关。

为了验证猜想，小明进行了如图所示的实验探究。

(1) 拉开弹弓将弹丸弹出的过程中，弹弓的能转化为弹丸的动能。

(2) 实验过程中，小明用同一个弹丸的目的是控制弹丸的相同，小明把橡皮筋拉的长度相同，从而验证猜想(选填“一”或“二”)是否正确。

(3) 小明通过实验收集的数据如下表：

次数	橡皮筋伸长长度L/m	弹丸质量m/g	弹丸射出方向与水平方向的夹角	弹丸落地点与弹弓的水平距离s/m
1	0.30	5	20°	27.7
2	0.30	5	30°	28.8
3	0.30	5	40°	29.3
4	0.30	5	50°	28.9

(续表)

次数	橡皮筋伸长长度L/m	弹丸质量m/g	弹丸射出方向与水平方向的夹角	弹丸落地点与弹弓的水平距离s/m
5	0.30	5	60°	27.6
6	0.30	10	60°	22.4
7	0.30	15	60°	18.7
8	0.30	20	60°	16.3

①分析第1、2、3、4、5次实验数据，可初步得出结论：在其他条件相同的情况下，随着弹丸射出方向与水平方向的夹角增大，弹丸射出的水平距离。

②分析第5、6、7、8可知，橡皮筋被拉的长度相同时，弹丸的质量越大，射出的距离越小，原因是质量大的弹丸射出时的小。

【考点】

动能和势能的大小变化; 动能的影响因素; 势能的影响因素;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小明利用如图所示的装置“研究动能的大小与哪些因素有关”。

(1) 实验中小球从光滑斜面上某一高处自由滚到斜面底端时（忽略空气阻力），能转化为动能。实验中小球动能的大小可通过观察的大小来判断；

(2) 利用上述装置（选填“能”或“不能”）探究重力势能跟哪些因素有关；

(3) 用丙、丁两图的的结论可以解释汽车（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大。

实验探究题普通

2. 小华同学研究水平掷出物体的落地点远近与哪些因素有关，他先在5米高处将物体P，以速度v₁水平掷出，落地点在甲处，如图（a）所示，接着，他又分别在5米高处以速度v₂、v₃将物体P水平掷出，落地点分别在乙、丙处，实验过程和现象如图（b）、（c）所示，然后，他又以速度v₃将物体Q（m_P<m_Q），在相同高度水平掷出，落地点在丙处，实验过程和现象如图（d）所示，请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。（v₁<v₂<v₃）

(1) 分析比较图（a）、（b）与（c）中落地点远近及相关条件可得：；

(2) 分析出较图（c）与（d）中落地点远近及相关条件可得：。

实验探究题普通

3. 如图甲所示，是科技兴趣小组制作的“真空炮”模型：在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处，放置一枚弹丸；管口两端各有一块可自由开合的挡板；靠近管口右端连接一抽气机，抽气一段时间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从管右端射出；

弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？小明提出了如下猜想：

A：与弹丸的形状有关 B：与弹丸的质量有关 C：与与抽气时间有关

小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度；

请完成下列各实验步骤的填空：

(1) 抽出挡板1时，弹丸受到的动力来自其两端气体的气压差；

探究猜想A时，控制弹丸的质量和抽气时间相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图像（如图乙所示），则出口速度较大的是弹丸；

(2) 为了探究猜想B，请帮小明设计一个完整的实验步骤：

(3) 探究猜想C时，根据实验数据绘制了弹丸射出的出口速度随抽气时间变化关系的图像（如图丙所示），试解释抽气时间t₁后，弹丸射出的出口速度保持不变的原因：。

实验探究题困难