专题07 动能、弹性势能、重力势能类实验（解析版）-2021年中考物理二轮专项复习核心考点必刷题 .docVIP

专题07动能、弹性势能、重力势能类实验

1．（2020?鄂尔多斯）某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图：

（1）本实验是通过木块移动距离来反映钢球动能大小的。

（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择乙丙两图进行实验分析。

（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面不同高度（填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越大。这个结论可用解释汽车超速（填“超速”或“超载”）带来的危害。

（4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？并说明理由。不能，木块将做匀速直线运动，无法停下来。

解：（1）该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大，这里采用了转换法的思想；

（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，实验中采用的是控制变量法，需要控制速度相同，质量不同，即使质量不同的钢球从相同斜面的相同高度由静止自由滚下；故选用乙丙进行对比；

（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，即应让质量相同的钢球，从同一斜面不同高度由静止滚下；实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，推动木块移动的距离越远，动能越大；这个结论可用解释汽车超速带来的危害；

（4）水平面是光滑的，则木块在水平方向上受力为0，竖直方向上受到平衡力作用，根据牛顿第一定律，运动的物体在没有受到力的作用时，将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来判定动能的大小。

答案：（1）木块移动距离；（2）乙丙；（3）不同高度；大；超速；（4）不能，木块将做匀速直线运动，无法停下来。

2．（2020?营口）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球达到水平面的速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球从斜面的同一高度由静止滚下；

（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，速度越大，动能越大。

（3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图丙（填“甲”、“乙”或“丙”）中的小球，原因是纸盒被推动的距离最小；

（4）小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功相等（选填“相等”或“不相等”），若水平面绝对光滑，小车将做匀速直线运动。

表面

毛巾

棉布

木板

摩擦力

最大

较大

最小

小车运动距离

最近

较远

最远

解：

（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保证铁球达到水平面的速度相同；

（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲到达斜面底端时的速度较大，甲将纸盒推动得更远，说明甲的动能更大，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；

（3）三次实验中，是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法，丙图中纸盒被推动的距离最小，故碰撞前动能最小；

（4）让小车从同一高度（由静止）下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同；

铁球从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，铁球不受摩擦力作用，铁球所受合力为0，所以铁球将做匀速直线运动。

答案：（1）速度；从斜面的同一高度由静止滚下；（2）速度越大，动能越大；（3）丙；纸盒被推动的距离最小；（4）相等；匀速直线。

3．（2020?雅安）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图1所示。

（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是转换法（选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

（2）由图1甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与速度有关。

（3）小丽根据图1甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？错误（选填“