中考物理實(shí)驗(yàn)17 （考點(diǎn)精練）探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)（解析版）

實(shí)驗(yàn)17探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)一．選擇題（共5小題）1．如圖所示，是把小球放在相同的斜面上自由滾下，撞擊靜止在水平面上的木塊進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。能說明物體的動能與物體的質(zhì)量有關(guān)的是（）A．甲、丙 B．乙、丙 C．甲、乙 D．甲、乙、丙【解答】解：小球動能的大小是通過小球?qū)δ緣K做功的多少來體現(xiàn)出來的，木塊運(yùn)動的距離越長，就表示小球的動能越大。動能的大小與質(zhì)量和速度大小有關(guān)，要研究物體動能與物體的質(zhì)量有關(guān)時，必須控制速度一定，即讓小球從相同高度處滾下，改變物體的質(zhì)量。因此符合條件的是乙、丙兩圖。故選：B。2．大明駕駛大貨車在高速公路以110km/h的速度勻速行駛，因超速受到處罰。大明很不解：“同樣的高速公路，為什么小車的限速為120km/h，而大車的限速卻為100km/h呢？”小明認(rèn)為高速公路上這樣的限速是符合物理學(xué)原理的，理由是（）A．物體的動能跟速度和質(zhì)量有關(guān) B．物體的重力勢能跟速度和質(zhì)量有關(guān) C．物體對水平路面的壓強(qiáng)跟速度和質(zhì)量有關(guān) D．物體受到水平路面的摩擦力大小跟速度和質(zhì)量有關(guān)【解答】解：為了保證安全，減小交通事故的傷害，必須控制汽車動能的大小一定；因?yàn)閯幽艿拇笮∨c物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，所以要讓汽車的動能大小相同，則質(zhì)量大的汽車速度小些，質(zhì)量小的汽車速度可以稍大些。故A正確、BCD錯。故選：A。3．在探究動能大小與哪些因素有關(guān)的活動中，讓小車沿斜面從不同高度滑下去撞擊木塊，這是為了探究動能與哪個因素的關(guān)系（）A．高度 B．路程 C．質(zhì)量 D．速度【解答】解：在探究動能大小與哪些因素有關(guān)的活動中，同一小車的質(zhì)量不變，讓小車沿斜面從不同高度滑下去撞擊木塊，小車到達(dá)斜面底端的速度是不同的，通過觀察木塊移動距離的遠(yuǎn)近，能探究動能與物體運(yùn)動速度的關(guān)系；故選：D。4．下列關(guān)于課本實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是（）①測平均速度的實(shí)驗(yàn)中，長木板放置時的傾角應(yīng)該越大越好②研究動能大小影響因素實(shí)驗(yàn)中，兩個質(zhì)量不同的小鋼球從斜面的同一高度滾下的目的是控制速度相同③探究物質(zhì)質(zhì)量和體積關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，分別測量銅塊、鋁塊、木塊的質(zhì)量和體積進(jìn)行比較，目的是多次測量求平均值減小誤差④探究液體的壓強(qiáng)特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中將微小壓強(qiáng)計放入水中不同的深度，深度越深，微小壓強(qiáng)計的U形管中的液面高度差就越大A．只有②③正確 B．只有②④正確 C．只有①③正確 D．只有③④正確【解答】解：①測平均速度的實(shí)驗(yàn)中，若長木板放置時的傾角過大，時間不好測量，故①錯誤；②研究動能大小影響因素實(shí)驗(yàn)中，兩個質(zhì)量不同的小鋼球從斜面的同一高度滾下的目的是控制速度相同，故②正確；③探究物質(zhì)質(zhì)量和體積關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，分別測量銅塊、鋁塊、木塊的質(zhì)量和體積進(jìn)行比較，目的是多次測量從而得出普遍規(guī)律，故③錯誤；④探究液體的壓強(qiáng)特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中，將微小壓強(qiáng)計放入水中不同的深度，深度越深，壓強(qiáng)越大，則微小壓強(qiáng)計的U形管中的液面高度差就越大，故④正確；故選：B。5．如圖，把不同的實(shí)心小鐵球放在相同的實(shí)驗(yàn)裝置的斜面上自由滾下，撞擊靜止于水面上的小木塊上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以研究的是（）A．牛頓第一定律 B．摩擦力的大小與什么因素有關(guān) C．物體的動能與什么因素有關(guān) D．物體的重力與物體的質(zhì)量有關(guān)【解答】解：此實(shí)驗(yàn)中甲乙或丙丁圖是質(zhì)量相同的實(shí)心球從不同的高度自由滾下，控制了質(zhì)量相同；甲丙兩圖是質(zhì)量不相同的兩實(shí)心球從同一高度自由滾下，控制了小球到斜面底端的速度相同；只有動能與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)才與質(zhì)量和速度有關(guān)。故選：C。二．填空題（共4小題）6．小明為了研究超速、超載車輛碰撞時發(fā)生的危險，他設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，為了研究“超速”帶來的危害，他需要選擇圖甲（選填“甲”或“乙”）來進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)?！窘獯稹拷猓撼偈侵钙嚨馁|(zhì)量一定，速度越大，動能越大，選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的小球，即甲圖符合題意。故答案為：甲。7．運(yùn)動物體的動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體質(zhì)量越大，速度越大，它的動能越大。【解答】解：由課本中關(guān)于物體動能大小的決定因素的基礎(chǔ)知識可知，物體的動能大小由兩個因素：物體的質(zhì)量、物體的速度來確定，并且質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能就越大。故答案為：質(zhì)量；速度；質(zhì)量；速度8．如圖所示，小華將外形相同的實(shí)心鋁、銅圓柱體（ρ鋁＜ρ銅）都涂成黑色，隨機(jī)標(biāo)記A、B．將A、B分別從同一斜面的相同高度由靜止釋放，撞擊靜止在同一水平面上、相同位置的同一紙盒，發(fā)現(xiàn)A將紙盒撞得更遠(yuǎn)。這說明滾到斜面底端時，A的動能大，B是鋁制的。（以上兩空均選填“A”或“B“）【解答】解：圓柱體因?yàn)橛袆幽茏矒艏埡?，動能越大，紙盒在水平面上移動的距離就越遠(yuǎn)，所以判斷圓柱體動能大小的依據(jù)是紙盒在水平面上移動的距離，由圖可知，A的動能大；根據(jù)控制變量法，探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，要保證質(zhì)量不同而速度相同，讓不同質(zhì)量的兩個圓柱體從同一高度滾下就是為了使圓柱體滾到水平面時速度相同。由圖可知，圓柱體高度相同，圓柱體的質(zhì)量越大，到水平面速度越快，A將紙盒撞得更遠(yuǎn)，所以可得出結(jié)論：A圓柱體動能大，質(zhì)量大，因?yàn)轶w積相同，故A是銅制成的，B是鋁的。故答案為：A；B。9．甲圖是探究“阻力對物體運(yùn)動的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置；乙圖是探究“物體的動能與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個實(shí)驗(yàn)都要控制物體從同一高度自由下滑，這是為了保證物體到達(dá)水平面開始端的初速度相同，在下滑的過程中物體的動能將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【解答】解：小車從同一斜面、同一高度由靜止開始滑下，這樣小車在到達(dá)水平面時的初速度相同；下滑的過程中，物體所處的高度降低，速度越來越大，即重力勢能減小，動能增大。故答案為：初速度；增大。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共4小題）10．已知鐵的密度比鋁大，如圖所示，將隨意標(biāo)記為A、B的兩個外形尺寸相同、涂成黑色的實(shí)心鋁、鐵圓柱體，分別從同一斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊靜止在斜面底部相同水平面上的同一紙盒，發(fā)現(xiàn)A將紙盒撞得更遠(yuǎn)，由此可知，鋁圓柱體是B，圓柱體滾到斜面底端時，B的動能更小。（均選填“A”或“B”）【解答】解：圓柱體的動能越大，撞擊紙盒后，紙盒在水平面上移動的距離就越遠(yuǎn)，所以判斷圓柱體動能大小的依據(jù)是紙盒在水平面上移動的距離，由圖可知，圓柱體滾到斜面底端時，A的動能大，B的動能小。讓兩個體積相同的實(shí)心鋁、鐵圓柱體（質(zhì)量不同）從同一高度滾下，是為了使圓柱體滾到水平面時的速度相同，所以該實(shí)驗(yàn)是探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；因?yàn)樵谒俣认嗤瑫r，物體的質(zhì)量越大，其動能越大，所以可知A圓柱體的質(zhì)量較大，B圓柱體的質(zhì)量較小；因鐵的密度比鋁大，且兩圓柱體的體積相同，由m＝ρV可知鐵圓柱體的質(zhì)量較大，鋁圓柱體的質(zhì)量較??；綜上可知，鋁圓柱體是B。故答案為：B；B。11．如圖所示是探究“物體動能大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。（1）該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動能是指物體A（選填“A”或“B”）的動能，物體動能的大小是通過B物體被撞擊后移動的距離來反映的。（2）實(shí)驗(yàn)表明，同一物體A從斜面某一高處滾下，高度越大，物體B被A推得越遠(yuǎn)（H＞h，s1＜s2）。由此可得出結(jié)論：物體質(zhì)量一定，速度越大，動能越大。（3）若要研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系，則需將不同質(zhì)量的物體從斜面相同（選填“相同”或“不同”）高度由靜止?jié)L下，并觀察記錄?！窘獯稹拷猓海?）物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能，該實(shí)驗(yàn)研究的是小球A動能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系；該實(shí)驗(yàn)中小球動能的大小是通過物體B移動的距離體現(xiàn)的，B被撞的越遠(yuǎn)，說明小球的動能越大，被撞的越近，說明小球的動能越小，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想；（2）同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠(yuǎn)，說明動能越大，可得結(jié)論為：當(dāng)物體質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能越大；（3）為了研究物體動能與物體質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中多次讓不同質(zhì)量的物體從斜面同一高度上靜止?jié)L下時，控制了小球的速度相同，應(yīng)改變物體A的質(zhì)量，則需不同質(zhì)量的物體從斜面相同高度由靜止?jié)L下，并觀察記錄。故答案為：（1）A；B物體被撞擊后移動的距離：（2）速度；（3）相同。12．如圖，某實(shí)驗(yàn)小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，木塊移動一段距離后停止。（1）小球滾下的過程中，它的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，它的動能大小是通過木塊移動的距離來反映的。（2）由甲、乙圖可得動能的大小與物體的速度有關(guān)。（3）本實(shí)驗(yàn)探究的是小球（小球/木塊）在碰撞前（前/后）瞬間的動能。（4）為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，可以換用質(zhì)量?。ù?小）的木塊。【解答】解：（1）小鋼球從斜面滾下過程中，質(zhì)量不變，高度減小，故重力勢能減小，同時速度變大，動能增加，所以是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程；其動能大小是通過小木塊移動的距離大小來反映的；（2）分析比較甲和乙兩組實(shí)驗(yàn)可得，物體的質(zhì)量相同，而下滑的高度不同，甲圖中下滑的高度大，運(yùn)動到水平面時速度大，推動木塊滑行的距離大，故物體質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大；（3）小球從斜面上滾下時，具有一定的速度，具有動能，所以本實(shí)驗(yàn)探究的是小球在碰撞木塊前瞬間的動能；（4）要使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，需要減小木塊受到的摩擦力，由于摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，在接觸面的粗糙程度不變時，壓力越小，摩擦力越小，水平面上物體對水平面的壓力等于重力，可以減小木塊的重力，即需要減小木塊的質(zhì)量。故答案為：（1）重力勢；木塊移動的距離；（2）速度；（3）小球；前；（4）小。13．為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，某物理實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)：將A、B、C三個小球先后從同一裝置高分別為hA、hB、hC的位置滾下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推動小木塊運(yùn)動一段距離后停止，請你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法，回答：（1）在圖甲和圖丙實(shí)驗(yàn)中，A球、C球剛滾到水平面時的速度相等（選填“相等”或“不相等”）（2）用來研究超載安全隱患時，我們應(yīng)選擇甲、丙兩個圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。（3）用來研究超速安全隱患時，我們應(yīng)選擇甲、乙兩個圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。（4）小華同學(xué)通過比較圖中B、C兩球，得出“質(zhì)量大的物體動能大”，小麗認(rèn)為小華的這一比較過程存在錯誤，你知道錯誤是什么嗎？沒有控制小球到達(dá)水平面時的速度相同。（5）實(shí)驗(yàn)中，小球碰撞木塊后，小球和木塊繼續(xù)在水平木板上滑動一段距離后停下，設(shè)碰撞前一瞬間小球的動能為E，小球推動木塊所做的功為W，則E＞W(wǎng)（選填“＜”、“＞”或“＝”）。（6）后來小勇將實(shí)驗(yàn)改裝成用形狀相同的塑料球和鐵球（鐵球質(zhì)量大）將彈簧壓縮到相同程度后再放手，如圖丁所示，兩球離開彈簧時的速度不相同（選填“相同”或“不相同”），紙盒被推開的距離相同（選填“相同”或“不相同”）?！窘獯稹拷猓海?）小球從同一高度釋放，運(yùn)動到水平面時，它們的速度相等；（2）超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大。選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的甲、丙小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即采用甲、丙兩圖實(shí)驗(yàn)。（3）超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大。選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的甲、乙小球，即采用甲、乙兩圖實(shí)驗(yàn)。（4）要探究小球動能與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制小球到達(dá)水平面時的速度相同，即不同質(zhì)量的小球從同一高度自由滾下，而BC兩圖沒有讓小球從同一高度滾下，沒有控制小球到達(dá)水平面時的速度相同，所以小華的這一比較過程存在錯誤；（5）球與木塊碰撞的過程中，球?qū)δ緣K做功，做功的大小小于球最初的動能；木塊在