1. 在“探究动能大小与质量关系”的实验中,小明做了如图(a)(b)所示的对比实验,让小车从同一斜面同一高度由静止开始下滑,撞击置于水平面上同一位置的木块。

(1) 小车的动能大小是通过来比较的;
(2) 图(b)中木块被推得更远,说明物体的相同时,质量越大,动能越大;
(3) 在碰撞过程中,小车的机械能(选填“守恒”或“不守恒”)。
【考点】
探究影响物体动能大小的因素; 机械能及其转化;
【答案】

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实验探究题 普通
能力提升
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1. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中:

(1)如图所示,小红让a、b两个小球分别从同一斜面由静止滚下,撞击放在水平木板上的同一木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。

①小球进入水平面时的动能是由转化来的,实验时通过来比较动能大小;

②根据甲图和乙图所示实验,可得到的结论是

③根据乙图和丙图所示实验,(选填“能”或“不能”)比较出a、b两个小球哪个质量更大,你判断的理由是

(2)而小华认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木板,通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小。于是她据此设计探究动能与质量关系的实验,通过在小车上加砝码来改变质量,得到如图丁所示的实验情形,她感到很困惑。经过讨论,形成以下不同的意见,你认为正确的是:

A.在速度相同的条件下,质量越大,物体具有的动能越小

B.小车在水平木板上运动的过程中,不存在能量转化,因此无法比较小车动能大小

C.小车动能不可以直接比较,只能转化为小车对木块所做的功才能比较

D.小车在水平木板上所受摩擦力大小不同,无法根据小车通过路程比较小车动能大小

(3)小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图戊所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行?答:,若按此方案操作,他会看到的现象是:

实验探究题 普通
3. 小华在上体育课时发现,将排球拍打在水泥地面、塑胶地面和草坪上反弹的高度各不相同,于是他想探究排球反弹高度与哪些因素有关,并做了如下猜想:

①可能与排球下落时的高度有关;

②可能与接触面的材质有关。

(1)排球下落时,重力势能主要转化为能;

(2)为了验证猜想,小华选用家中三种不同材质的接触面(瓷砖地面、实木地面、毛毯地面)进行实验,他将排球从不同高度由静止下落到不同接触面,实验数据如下表所示:

实验序号

接触面的材质

排球下落时的高度/m

排球反弹的高度/m

1

瓷砖

0.5

0.4

2

瓷砖

1

0.75

3

瓷砖

1.5

1.2

4

实木

1

0.5

5

毛毯

1

0.15

通过分析1、2、3三组实验数据可知,相同时,排球下落时的高度越大,反弹的高度越;通过分析三组实验可知,排球反弹的高度与接触面的材质有关;

(3)排球反弹高度还可能与有关;(写出一种即可)

(4)通过实验小华还发现,无论地面是什么材质,排球都无法反弹到原有的高度。这是因为除碰撞时有能量损失外,排球还受到(选填“重力”“弹力”或“空气阻力”)作用;

(5)在工业生产中,有一种检测硬度的方法,它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面,测量该物体在距被测物表面1mm处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小,从而计算出被测物体的硬度。请根据以上实验及所学知识分析:反弹速度大小变化越(选填“大”或“小”),被测物体硬度越大。

实验探究题 普通