2025年中考物理重難突破：實(shí)驗(yàn)19 探究動(dòng)能大小的影響因素（重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)）原卷版+解析

實(shí)驗(yàn)19探究動(dòng)能大小的影響因素

實(shí)驗(yàn)梳理

__________________A

實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能大小的影響因素

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹垦芯縿?dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】用如圖所示的裝置探究鋼球的動(dòng)能與速度及質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過換用不同質(zhì)量

的鋼球來改變質(zhì)量，讓同一鋼球從不同高度處滾下來改變速度。鋼球動(dòng)能的大小由木塊被推動(dòng)的距離遠(yuǎn)

近來反映(轉(zhuǎn)換法)，木塊被推動(dòng)的越遠(yuǎn)，說明鋼球的動(dòng)能越大。

【實(shí)驗(yàn)器材】斜面、滑道、滑塊、質(zhì)量不同的小球，刻度尺等。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)讓同一鋼球從斜面的不同高度處由靜止開始滾下，推動(dòng)木塊移動(dòng)，比較兩次木塊被推動(dòng)距離的

遠(yuǎn)近。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鋼球質(zhì)量鋼球高度鋼球推動(dòng)木塊的距離

1mh近

2m2h遠(yuǎn)

(2)換用質(zhì)量不同的鋼球，讓它們從斜面的同一高度處由靜止開始釋放，滾下后推動(dòng)木塊移動(dòng)，比

較兩次木塊被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鋼球質(zhì)量鋼球高度鋼球推動(dòng)木塊的距離

1m2h近

22m2h遠(yuǎn)

【分析論證】

(1)同一鋼球從不同高度處滾下，鋼球碰撞木塊時(shí)的速度不同。高度越高，鋼球碰撞木塊時(shí)速度越

大，木塊被推得越遠(yuǎn)，說明物體的動(dòng)能與物體的速度有關(guān)

(2)不同鋼球從同一高度處滾下，鋼球碰撞木塊時(shí)的速度相同。質(zhì)量大的鋼球?qū)⒛緣K推得遠(yuǎn)，說明

物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量有關(guān)。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同

的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

目考向點(diǎn)撥

____________________J

《探究動(dòng)能大小的影響因素》常考問題：

(1)研究方法：

①轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：通過木塊被推動(dòng)距離的多少來反映鋼球動(dòng)能的大小。

②控制變量法的應(yīng)用：

a.使同一小車從斜面的不同高度由靜止?jié)L下,如圖甲、乙所示，目的是保持質(zhì)量相同，探究動(dòng)能大小與速

度的關(guān)系。

h使質(zhì)量不同的鋼球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下,如圖甲、乙所示，目的是保持速度相同,探究動(dòng)能大小

與質(zhì)量的關(guān)系。

(2)研究對象：鋼球(小車)。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：動(dòng)能大小與速度有關(guān)，質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大;動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)，

速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

(4)使鋼球獲得動(dòng)能的方法：將鋼球由斜面某一高度靜止釋放(重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能)。

(5)將質(zhì)量不同的鋼球放在斜面上同一高度處靜止釋放的目的：控制鋼球到達(dá)斜面底端時(shí)具有相

同的初速度。

(6)將質(zhì)量相同的鋼球由斜面上不同位置靜止釋放的目的：改變鋼球到達(dá)斜面底端時(shí)的初速度。

(7)實(shí)驗(yàn)推理：當(dāng)水平面絕對光滑時(shí)，木塊將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)(力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的

原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因)。

(8)鋼球在水平面上不能立即停下的原因：鋼球具有慣性。

（9）木塊最終停止的原因：受到摩擦力的作用（力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因）。

（10）實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化：

①小球從斜面上靜止下落，下滑過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能；木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)

化為內(nèi)能。

②鋼球在運(yùn)動(dòng)過程中接卸能不守恒，機(jī)械能減少量最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（11）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：①木塊被撞后滑出木板的解決辦法：換更長的木板。②木塊質(zhì)量較大，確保實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象較明顯的方法：增大鋼球滾下的高度。

（12）實(shí)驗(yàn)相關(guān)拓展

①每次實(shí)驗(yàn)都要把木塊放在同一位置;

②小車的動(dòng)能，是指小車撞擊木塊前的瞬間的動(dòng)能，所以在探究動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，如果木塊不是

放在同一位置，小車運(yùn)動(dòng)到木塊前速度可能不相等;

③探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，木塊質(zhì)量較大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，為確保實(shí)驗(yàn)仍有較明顯的現(xiàn)象，可

采取的措施是（不改變木塊的質(zhì)量）：增大鋼球下落的高度（或換用質(zhì)量更大的鋼球）。

④探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，木塊被撞出了水平木板，在不改變木板長度的情況下，可采取的措施

是：減小小車下落的高度（或換用質(zhì)量更小的小車）。

⑤如果水平面光滑，將無法完成實(shí)驗(yàn),因木塊被撞擊后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

⑥小車下滑的過程中，小車的重力勢能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能（和少量內(nèi)能）。水平面上移動(dòng)最后靜止

下來，是動(dòng)能（或機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（13）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用：生活中超載、超速問題（超速：速度大，超載：質(zhì)量大，則動(dòng)能大，危

險(xiǎn)性大。）

可典例精析）

【典例1】

如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組在“探究物體的動(dòng)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，撞擊水平面上同一位置上的同一木塊，木塊移動(dòng)一段距離后停止。

甲乙丙

（1）實(shí)驗(yàn)中，探究的動(dòng)能是指（填字母）。

A.小球在斜面上的動(dòng)能B.小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.木塊被小

球撞擊后的動(dòng)能

（2）實(shí)驗(yàn)中，物體的動(dòng)能大小通過觀察來判斷。

（3）通過甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)，可以探究動(dòng)能大小與的關(guān)系，得出的結(jié)論

(4)甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜面上的不同高度靜止?jié)L下，目的是o

(5)實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們聯(lián)想到在許多交通事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，于

是利用上述器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，得到的數(shù)據(jù)如下表。分析數(shù)據(jù)可知(選填“超速”或“超

載“)對汽車動(dòng)能的影響更大，發(fā)生交通事故時(shí)，造成的傷害更嚴(yán)重。大家在進(jìn)行交流時(shí)，發(fā)現(xiàn)表格設(shè)

計(jì)存在問題，請你指出該問題是：。

實(shí)驗(yàn)序小球的質(zhì)小球自由滾下的高木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距

號(hào)量度離

1301010

2302040

3601020

【典例2]

小明在探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，提出了2個(gè)猜想。猜想1：物體動(dòng)能的大小

與物體的質(zhì)量有關(guān)；猜想2：物體動(dòng)能的大小與物體的速度有關(guān)。

為了驗(yàn)證猜想，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。光滑斜軌道與水平直軌道平滑連接，將體積相同、

質(zhì)量為機(jī)和2〃的兩個(gè)小球分別從斜軌道上高度為2A/?處由靜止釋放。3次實(shí)驗(yàn)中，小球進(jìn)入水平直

軌道推動(dòng)紙盒一起在水平面上運(yùn)動(dòng)了一段距離后停下，分別測出小球與紙盒一起運(yùn)動(dòng)的最大距離，由

此判斷出小球撞擊紙盒時(shí)的動(dòng)能大小。

⑴該實(shí)驗(yàn)中，“物體的動(dòng)能”中“物體”指的是(選填“小球”或“紙盒”)；

(2)圖甲、乙所示的2次實(shí)驗(yàn)中，小球都從相同高度處由靜止釋放，是為了使2次實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)

到斜軌道底端時(shí)的相同；

(3)對比圖______和圖丙所示的2次實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證小明的猜想(選填“1”或“2”)是正確

的。

41對點(diǎn)練習(xí))

【訓(xùn)I練1】

如圖所示是“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓鋼球從斜面上某個(gè)高度

由靜止沿斜面滾下，在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平向右運(yùn)動(dòng)直至停止。

(1)實(shí)驗(yàn)中是通過觀察來判斷鋼球的動(dòng)能大小.用到的實(shí)驗(yàn)方法是.

(2)讓不同鋼球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下，目的是使相同，從而探究鋼球的動(dòng)能大小與.

的關(guān)系。

(3)換用質(zhì)量相同的鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動(dòng)能大小與

的關(guān)系。

(4)木塊最終會(huì)停下來的主要原因是o

(5)如果木塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦力為0,木塊將

【訓(xùn)練2】

如圖所示，在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小鋼球從高度為力的同一斜面上由

(選填“高度/7”或“距離S”)的大小來判斷的。

(2)實(shí)驗(yàn)中把質(zhì)量不同的小鋼球放在斜面同一高度處由靜止開始釋放，是為了控制相

同。

(3)該小組同學(xué)記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

①分析三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：物體的質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能

越大。

②分析第1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)物體的一定時(shí)，質(zhì)量越

大，動(dòng)能越大。

③請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：汽車超載10%與超速10%相比，潛在危害較大的是(選填

“超載”或“超速”)。

【訓(xùn)練3】

如圖所示，在“探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小球由斜面某位置滾下，撞擊水

平面上的小木塊。

甲乙丙

(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察，來判斷小球動(dòng)能的大??；

(2)讓質(zhì)量不同的小球A和2,從同一斜面的同一高度由靜止開始滾下，目的是為了使

小球到達(dá)水平面的相同；

(3)為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)選擇兩個(gè)圖進(jìn)行比較，得出的結(jié)論

是O

【訓(xùn)練4】

小明和小紅在“探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓鋼球從斜面上一定高度的位置滾

下，鋼球在水平面上運(yùn)動(dòng)，碰上木塊C并將C推動(dòng)一段距離，通過推動(dòng)距離的大小來反映動(dòng)能的大

(1)實(shí)驗(yàn)中探究的動(dòng)能是指(填字母)；

A.鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能B.鋼球撞擊木塊后的動(dòng)能C.木塊被鋼球撞擊后的動(dòng)能

(2)圖甲、乙為小明兩次實(shí)驗(yàn)的示意圖，鋼球A、B的質(zhì)量關(guān)系為機(jī)A＞機(jī)B，高度關(guān)系為%＞為，

距離關(guān)系為$A＞SB。他(選填“能”或“不能”)推斷出物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；

(3)小紅讓鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動(dòng)能

與的關(guān)系。

【訓(xùn)練5】

興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動(dòng)能大小有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下探究：

1

甲乙丙

【提出問題】汽車的動(dòng)能大小跟什么因素有關(guān)？

(1)【猜想假設(shè)】由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟有關(guān)；

(2)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn)：用鐵球模擬汽車，讓鐵球從斜槽的某一高度由靜

止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。該實(shí)驗(yàn)是通過觀察的大小，來說明

鐵球?qū)δ緣K做功的多少，這種探究問題的方法是(填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”或“歸納法”)；

(3)【分析論證】分析甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：；

(4)【實(shí)踐應(yīng)用】用甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得到的結(jié)論，可以解釋汽車(選填“超載”或“超

速”)行駛時(shí)危險(xiǎn)性大的原因；

(5)【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)】研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，有同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改成如圖丁所示，利用質(zhì)量不同

的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放(不考慮鐵球運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力)，撞擊同一木塊，

將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K移動(dòng)的距離相等，其原因是。

【訓(xùn)練6】

小明在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選用質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球機(jī)和M(〃的

質(zhì)量大于，，z),使它們分別從不同的高度力和H(">〃)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，觀察紙盒被撞擊后移動(dòng)的

距離，實(shí)驗(yàn)過程如下圖所示；

(1)小明通過觀察紙盒移動(dòng)的距離長短，來判斷小球動(dòng)能的大小，這里他利用的研究方法是

(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)；若水平面絕對光滑，本實(shí)驗(yàn)將(選填“能”或“不能”)達(dá)到探

究目的；

(2)由甲、乙兩圖，可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：；

(3)小明根據(jù)甲、丙兩圖得出結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)；他的做法是(選填“正確”

或“錯(cuò)誤”)的。

【訓(xùn)練7】

小明為了探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)，設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

甲乙

(1)小球動(dòng)能的大小是通過被撞擊木塊移動(dòng)的距離來間接反映的，這種物理方法是。

(2)若探究物體動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，都要將小球從斜面的同一高度由靜止釋放，

其目的是使小球到達(dá)水平面的初速度相同，擺放在水平面上的木塊(選填“需要”或“不需要”)擺

放在同一位置。

(3)根據(jù)圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是。

(4)如果圖甲中質(zhì)量為2根的小球撞擊木塊后導(dǎo)致木塊從水平面末端滑落，(選填“能”或“不

能“)得出(3)中的結(jié)論。

【訓(xùn)練8】

汽車的“超載”“超速”是造成許多交通事故的重要因素，這與它們的動(dòng)能大小有關(guān)，為了比較兩者對

事故影響的大小，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，探究物體動(dòng)能與物體的質(zhì)量、物體的速

度的關(guān)系。

【證據(jù)】

(1)本實(shí)驗(yàn)的研究對象是(選填“小球”或“木塊”)；實(shí)驗(yàn)中物體的速度是指

(選填“即將碰撞木塊時(shí)”或“碰撞木塊后”)的速度；

(2)實(shí)驗(yàn)中，將小球在斜面上由開始釋放，這是為了方便控制小球;

(3)利用甲、乙裝置正確實(shí)驗(yàn)后，通過測量得到如下數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)小球的質(zhì)量m/g小球的高度/z/cm木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離s/m

130104

2302016

360108

【解釋】表格中能代表物體動(dòng)能大小的是(選填“小球的質(zhì)量”“小球的高度”或“木塊被

撞后運(yùn)動(dòng)的距離”)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，(選填“質(zhì)量”或“速度”)對物體的動(dòng)能影響更

大，當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重；

【交流】某次實(shí)驗(yàn)中木塊被撞后滑出木板掉落，為了使木塊不滑出木板，測出具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

在不改變木板長度的情況下，可采取的改進(jìn)措施是o

【訓(xùn)練9】

為了探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)序小球的質(zhì)量小球滑到斜面底端時(shí)速度木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離

號(hào)

m/gv/m-s-1s/m

13020.4

23041.6

36020.8

(2)圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在水平面

上的同一木塊，木塊在水平面運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止時(shí)的情景。據(jù)此你能得到的結(jié)論是：；

(3)圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從A、8由靜止自由釋放，然后與放在水平面上

的同一木塊相碰到靜止后的情景。據(jù)此你能得出結(jié)論是：；

(4)實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們聯(lián)想到在公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進(jìn)一步

想知道，在影響物體動(dòng)能大小的因素中，哪個(gè)對動(dòng)能影響更大，于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測定，得到的數(shù)據(jù)如

上表。

(a)為了探究“超載”隱患時(shí)，應(yīng)選擇序號(hào)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；

(b)分析表格中對應(yīng)的數(shù)據(jù)可知：對物體的動(dòng)能影響更大，即當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，由

此造成的危害更嚴(yán)重。

【訓(xùn)練10】

小明在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選用質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球機(jī)和M的

質(zhì)量大于加)，分別從不同的高度/?和"靜止開始放下，觀察紙盒被撞擊后移動(dòng)的距離，實(shí)

驗(yàn)過程如圖所示。

(1)小明通過觀察,來判斷小球動(dòng)能的大??；

(2)由乙、丙兩圖，可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：當(dāng)速度一定時(shí)，；

(3)小明根據(jù)甲、丙兩圖得出結(jié)論：物體的動(dòng)能太小與速度有關(guān)，他的看法是否正確？；

理由是：;

(4)善于動(dòng)腦的小明又設(shè)計(jì)了如圖丁的方案：讓質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球兩次將同一彈簧壓縮到相同程

度，放手后將小球彈出去撞擊放在同一位置的木塊，這樣做(填“能”或“不能”)驗(yàn)證動(dòng)能與質(zhì)

量的關(guān)系。

可真題感悟)

1.(2024?吉林長春)在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中。實(shí)驗(yàn)器材如下：帶有合頁的

長木板、帶圓形凹槽的木塊、小球、彈簧測力計(jì)。

(1)如圖甲所示，將木塊放在水平放置的長木板上，用彈簧測力計(jì)沿方向拉動(dòng)木塊做勻

速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，則滑動(dòng)摩擦力為N；

(2)將小球放在木塊的凹槽內(nèi)，重復(fù)(1)的操作，彈簧測力計(jì)的示數(shù)比(1)中的大。說明當(dāng)接

觸面粗糙程度相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小與有關(guān)；

(3)請?jiān)趫D甲中畫出木塊所受摩擦力的示意圖_________；

(4)利用上述實(shí)驗(yàn)器材還可以探究物體的動(dòng)能跟運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，如圖乙所示。

①進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為改變小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng)的速度，應(yīng)使小球從同一斜面上的高度

由靜止?jié)L下；

②小球在同一斜面上的位置越高，滾下時(shí)木塊被撞得越遠(yuǎn)，實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量相同的小球，運(yùn)動(dòng)的

速度越大，動(dòng)能;

③請根據(jù)上述結(jié)論，對駕駛員提出一條關(guān)于交通安全方面的建議：o

2.（2024?貴州）小明觀察到如圖甲所示的組合式滑梯，各個(gè)滑梯的高度都有所不同，小朋友從不

同的滑梯滑至底端時(shí)的快慢也有所不同，速度快的甚至?xí)_出滑梯摔在地上。這一現(xiàn)象引起了小明的

思考：人沿滑梯滑至底端時(shí)速度的大小與什么因素有關(guān)呢？

他猜想：與人開始下滑的起點(diǎn)高度有關(guān)。

小明用木塊、硬紙板、墊塊進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示。紙板一端置于墊塊上，另一端置于水平

桌面上模擬滑梯，用紙板上從靜止開始下滑的木塊模擬人，通過觀察木塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的距離來

反映木塊滑至底端。點(diǎn)時(shí)速度的大小，距離越長表明速度越大。

請你回答下列問題：

（1）若釋放后木塊保持靜止，是因?yàn)槟緣K受到沿紙板向的摩擦力，若要讓木塊下滑，寫出

一種操作方法：;

（2）解決上述問題后繼續(xù)探究。如圖丙①所示，從紙板頂端釋放木塊，木塊運(yùn)動(dòng)至桌面上的M

點(diǎn)；如圖丙②所示，從紙板中部釋放木塊，木塊運(yùn)動(dòng)至桌面上的N點(diǎn)。比較木塊兩次在桌面上的運(yùn)動(dòng)

距離，可以得出結(jié)論：木塊沿紙板下滑的起點(diǎn)越高，;

（3）根據(jù)上述探究，小明認(rèn)為，要保證人不因速度過大沖出滑梯，設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮在滑梯底端再

連接一段方向放置的滑梯，結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和所學(xué)物理知識(shí)說明這樣設(shè)計(jì)的必要性；

（）

（4）結(jié)合你坐滑梯的經(jīng)歷，談?wù)勥€有哪些因素可能會(huì)影響人沿滑梯下滑的快慢？（寫出兩個(gè)因素

即可）（）

3.（2023?山東淄博）利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車A

從斜面上由靜止開始滑下在水平面上將物體B推出一段距離。

（1）實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了控制變量法：讓質(zhì)量不同的小車從斜面的同一高度滑下，探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)

系；讓同一個(gè)小車從斜面的高度滑下，探究動(dòng)能與速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中動(dòng)能的大小無法測

量，我們通過來判斷小車動(dòng)能的大??；

（2）小車從斜面上滑下，它的轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，碰上物體B后，小車的部分轉(zhuǎn)

移給了物體B,這個(gè)能量的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移過程機(jī)械能總量__________；

（3）小車在水平面上推動(dòng)物體B前進(jìn)時(shí)受到4個(gè)力：①重力、②摩擦力、③物體B對小車的壓

力、④水平面對小車的支持力，其中是一對平衡力，方向相同（兩空均填序

號(hào)）。拿走物體B,如果小車滑到水平面時(shí)，它受的力全部消失，小車將；

（4）下表是一些物體的動(dòng)能大小，分析表中數(shù)據(jù)，請你提出一個(gè)可以探究的物理問

題：o

物體動(dòng)能/J物體動(dòng)能/J

步行的人約30百米跑中的運(yùn)動(dòng)員約3x103

行走的牛約160剛射出的步槍子彈約5x103

中速行駛的小汽車約2xl()5高速行駛的小汽車約6xl05

4.（2023?山東濰坊）為探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)，利用斜槽、鋼球、木塊等器材在同一水

平面上進(jìn)行探究活動(dòng)。鋼球從高為場的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的鋼球碰上木塊后，能將

A.鋼球在斜面上的動(dòng)能

B.鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能

C.木塊被撞擊后的動(dòng)能

（2）若水平面是光滑的，（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動(dòng)的距離較短而不易進(jìn)行觀察和比較。對此請你寫出一條改進(jìn)措

施：o

5.（2023?甘肅蘭州）近年來，渣土車因“多拉快跑”而引發(fā)的交通事故時(shí)有發(fā)生，引起了交通管理

部門的高度重視。小彤設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)來模擬汽車超速、超載帶來的危害，通過電磁鐵的控

制，讓質(zhì)量分別為呵和“（叫＜小2）的小鋼球從圓弧軌道的一定高度（加〈色）由靜止?jié)L下，撞擊水

平面上的紙盒并將紙盒推動(dòng)一段距離（實(shí)驗(yàn)中的圓弧軌道、水平面和紙盒均不變）。

(1)分析甲、乙兩圖可知，(選填“甲”或“乙”)圖中的小鋼球在剛到達(dá)水平面時(shí)的速

度更大；

(2)比較甲、乙兩圖可知，在__________一定時(shí)，小鋼球的越大，動(dòng)能越大。

(3)比較兩圖可以模擬汽車超載帶來的危害；

(4)假如你是一名汽車駕駛員，請你從物理學(xué)的角度談?wù)勗诎踩熊嚪矫嫘枰⒁饽男┦?/p>

項(xiàng)。

6.(2023?廣西)在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓不同質(zhì)量的鋼球從斜槽同一高

度由靜止開始滾下，將靜止在水平面上的木塊撞出一段距離，如圖所示：

(1)在鋼球從斜槽滾下的過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為;

(2)實(shí)驗(yàn)表明，鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，對木塊做功越,鋼球的動(dòng)能就

越;

(3)在水平面上，被撞出的木塊由于受到力的作用而停下。假如水平面光滑且足夠長，它

將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

7.(2023?湖南郴州)小明通過下面的實(shí)驗(yàn)，研究“動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)”的問題。質(zhì)

量相同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達(dá)水平面時(shí)的速度是的。(選填“相

同”或“不同”)。

n

（i）實(shí)驗(yàn)i將小球從斜面頂端自由滾下（圖甲），觀察到木塊被撞出了一段距離。

（2）實(shí)驗(yàn)2將小球從斜面中間自由滾下（圖甲乙），觀察到木塊被撞出的距離比實(shí)驗(yàn)1的距離_

（選填“短”、“長”或“相等”）由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以得出結(jié)論；同一物體，,動(dòng)能越

大。

（3）實(shí)驗(yàn)3將小球從一光滑斜槽軌道（042）。點(diǎn)自由滾下（圖丙），依次經(jīng)過A、B兩點(diǎn)到達(dá)

C點(diǎn)（忽略空氣阻力），設(shè)A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能分別為斗和4,則4EB（選填

或。當(dāng)小球從B點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，假設(shè)小球所受的外力全部消失，則小球

將0

A.沿a軌跡運(yùn)動(dòng)B.沿6軌跡運(yùn)動(dòng)

C.沿c軌跡運(yùn)動(dòng)D.保持靜止

Ab

c

丙

實(shí)驗(yàn)19探究動(dòng)能大小的影響因素

實(shí)驗(yàn)梳理

E_________________J

實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能大小的影響因素

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹垦芯縿?dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】用如圖所示的裝置探究鋼球的動(dòng)能與速度及質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過換用不同質(zhì)量

的鋼球來改變質(zhì)量，讓同■鋼球從不同高度處滾下來改變速度。鋼球動(dòng)能的大小由木塊被推動(dòng)的距離遠(yuǎn)

近來反映(轉(zhuǎn)換法)，木塊被推動(dòng)的越遠(yuǎn)，說明鋼球的動(dòng)能越大。

【實(shí)驗(yàn)器材】斜面、滑道、滑塊、質(zhì)量不同的小球，刻度尺等。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)讓同一鋼球從斜面的不同高度處由靜止開始滾下，推動(dòng)木塊移動(dòng)，比較兩次木塊被推動(dòng)距離的

遠(yuǎn)近。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鋼球質(zhì)量鋼球高度鋼球推動(dòng)木塊的距離

1mh近

2m2h遠(yuǎn)

(2)換用質(zhì)量不同的鋼球，讓它們從斜面的同一高度處由靜止開始釋放，滾下后推動(dòng)木塊移動(dòng)，比

較兩次木塊被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近。

且mJCQ2m

2h

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鋼球質(zhì)量鋼球高度鋼球推動(dòng)木塊的距離

1m2h近

22m2h遠(yuǎn)

【分析論證】

(1)同一鋼球從不同高度處滾下，鋼球碰撞木塊時(shí)的速度不同。高度越高，鋼球碰撞木塊時(shí)速度越

大，木塊被推得越遠(yuǎn)，說明物體的動(dòng)能與物體的速度有關(guān)

(2)不同鋼球從同一高度處滾下，鋼球碰撞木塊時(shí)的速度相同。質(zhì)量大的鋼球?qū)⒛緣K推得遠(yuǎn)，說明

物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量有關(guān)。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同

的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

考向點(diǎn)撥

________/

《探究動(dòng)能大小的影響因素》常考問題：

(1)研究方法：

①轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：通過木塊被推動(dòng)距離的多少來反映鋼球動(dòng)能的大小。

②控制變量法的應(yīng)用：

a.使同一小車從斜面的不同高度由靜止?jié)L下,如圖甲、乙所示，目的是保持質(zhì)量相同，探究動(dòng)能大小與速

度的關(guān)系。

b.使質(zhì)量不同的鋼球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下,如圖甲、乙所示，目的是保持速度相同,探究動(dòng)能大小

與質(zhì)量的關(guān)系。

(2)研究對象：鋼球(小車)。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：動(dòng)能大小與速度有關(guān)，質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大;動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)，

速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

(4)使鋼球獲得動(dòng)能的方法：將鋼球由斜面某一高度靜止釋放(重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能)。

(5)將質(zhì)量不同的鋼球放在斜面上同一高度處靜止釋放的目的：控制鋼球到達(dá)斜面底端時(shí)具有相

同的初速度。

(6)將質(zhì)量相同的鋼球由斜面上不同位置靜止釋放的目的：改變鋼球到達(dá)斜面底端時(shí)的初速度。

(7)實(shí)驗(yàn)推理：當(dāng)水平面絕對光滑時(shí)，木塊將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)(力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的

原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因）。

（8）鋼球在水平面上不能立即停下的原因：鋼球具有慣性。

（9）木塊最終停止的原因：受到摩擦力的作用（力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因）。

（10）實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化：

①小球從斜面上靜止下落，下滑過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能；木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)

化為內(nèi)能。

②鋼球在運(yùn)動(dòng)過程中接卸能不守恒，機(jī)械能減少量最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（11）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：①木塊被撞后滑出木板的解決辦法：換更長的木板。②木塊質(zhì)量較大，確保實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象較明顯的方法：增大鋼球滾下的高度。

（12）實(shí)驗(yàn)相關(guān)拓展

①每次實(shí)驗(yàn)都要把木塊放在同一位置;

②小車的動(dòng)能，是指小車撞擊木塊前的瞬間的動(dòng)能，所以在探究動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，如果木塊不是

放在同一位置，小車運(yùn)動(dòng)到木塊前速度可能不相等;

③探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，木塊質(zhì)量較大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，為確保實(shí)驗(yàn)仍有較明顯的現(xiàn)象，可

采取的措施是（不改變木塊的質(zhì)量）：增大鋼球下落的高度（或換用質(zhì)量更大的鋼球）。

④探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，木塊被撞出了水平木板，在不改變木板長度的情況下，可采取的措施

是：減小小車下落的高度（或換用質(zhì)量更小的小車）。

⑤如果水平面光滑，將無法完成實(shí)驗(yàn),因木塊被撞擊后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

⑥小車下滑的過程中，小車的重力勢能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能（和少量內(nèi)能）。水平面上移動(dòng)最后靜止

下來，是動(dòng)能（或機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（13）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用：生活中超載、超速問題（超速：速度大，超載：質(zhì)量大，則動(dòng)能大，危

險(xiǎn)性大。）

可典例精析）

【典例1]

如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組在“探究物體的動(dòng)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，撞擊水平面上同一位置上的同一木塊，木塊移動(dòng)一段距離后停止。

甲乙丙

（1）實(shí)驗(yàn)中，探究的動(dòng)能是指（填字母）。

A.小球在斜面上的動(dòng)能B.小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.木塊被小

球撞擊后的動(dòng)能

（2）實(shí)驗(yàn)中，物體的動(dòng)能大小通過觀察來判斷。

(3)通過甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)，可以探究動(dòng)能大小與的關(guān)系，得出的結(jié)論

是O

(4)甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜面上的不同高度靜止?jié)L下，目的是o

(5)實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們聯(lián)想到在許多交通事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，于

是利用上述器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，得到的數(shù)據(jù)如下表。分析數(shù)據(jù)可知(選填“超速”或“超

載，，)對汽車動(dòng)能的影響更大，發(fā)生交通事故時(shí)，造成的傷害更嚴(yán)重。大家在進(jìn)行交流時(shí)，發(fā)現(xiàn)表格設(shè)

計(jì)存在問題，請你指出該問題是：?

實(shí)驗(yàn)序小球的質(zhì)小球自由滾下的高木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距

號(hào)量度離

1301010

2302040

3601020

【答案】(1)B

(2)小球撞擊木塊后，木塊移動(dòng)的距離

(3)質(zhì)量物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大

(4)使小球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同

(5)超速表格中物理量的數(shù)據(jù)缺單位

【解析】(1)據(jù)題意可知，實(shí)驗(yàn)中通過小球撞擊木塊時(shí)對木塊做功的多少來探究小球的動(dòng)能大

小，即小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能的大小，故B符合題意，AC不符合題意。

故選B。

(2)實(shí)驗(yàn)中，小球動(dòng)能的大小是通過小球撞擊木塊后，木塊移動(dòng)的距離來反映的，木塊移動(dòng)的距

離越遠(yuǎn)，說明小球的動(dòng)能越大。

(3)[1]⑵比較甲和丙兩組實(shí)驗(yàn)可知，小球滾下的高度相同，到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，小球的質(zhì)

量不同，質(zhì)量越大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大，可以探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，故結(jié)論

為：物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

(4)分析甲、乙兩圖可知，小球的質(zhì)量相同，在斜面上滾下的高度不同，高度越高，到達(dá)水平面

時(shí)的速度越大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大，可以探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；甲、乙兩次

實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜面上的不同高度靜止?jié)L下，目的是使小球達(dá)到水平面時(shí)的速度不同。

(5)[1]研究超載隱患時(shí)，應(yīng)控制小球下滑的高度相同而質(zhì)量不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇

1、3所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，小球的速度相同，質(zhì)量為原來的2倍時(shí)，木塊移動(dòng)的距離為原來的二倍；為

了探究“超速”安全隱患，應(yīng)選擇1、2兩個(gè)序號(hào)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，小球的質(zhì)量相同，小球滾下的高度變

為原來的二倍時(shí)，即速度為原來的二倍時(shí)，木塊移動(dòng)的距離為原來的4倍；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比可

知，在同等條件下，速度對物體的動(dòng)能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重。

[2]在對物理量的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄時(shí)，數(shù)據(jù)后面應(yīng)有對應(yīng)的單位，表格設(shè)計(jì)存在的問題是：數(shù)據(jù)缺物

理量的單位。

【典例2】

小明在探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，提出了2個(gè)猜想。猜想1：物體動(dòng)能的大小

與物體的質(zhì)量有關(guān)；猜想2：物體動(dòng)能的大小與物體的速度有關(guān)。

為了驗(yàn)證猜想，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。光滑斜軌道與水平直軌道平滑連接，將體積相同、

質(zhì)量為根和2根的兩個(gè)小球分別從斜軌道上高度為2/?、〃處由靜止釋放。3次實(shí)驗(yàn)中，小球進(jìn)入水平直

軌道推動(dòng)紙盒一起在水平面上運(yùn)動(dòng)了一段距離后停下，分別測出小球與紙盒一起運(yùn)動(dòng)的最大距離，由

此判斷出小球撞擊紙盒時(shí)的動(dòng)能大小。

⑴該實(shí)驗(yàn)中，“物體的動(dòng)能”中“物體”指的是(選填“小球”或“紙盒”)；

(2)圖甲、乙所示的2次實(shí)驗(yàn)中，小球都從相同高度處由靜止釋放，是為了使2次實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)

到斜軌道底端時(shí)的相同；

(3)對比圖_______和圖丙所示的2次實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證小明的猜想(選填“1”或“2”)是正確

的。

【答案】(1)小球

(2)速度大小

(3)甲2

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，通過觀察木塊被小球撞擊距離的遠(yuǎn)近來表的小球具有動(dòng)能的大

小，因此“物體的動(dòng)能”中“物體”指的是小球。

(2)小球都從相同高度處由靜止釋放，小球到達(dá)斜面底端的速度相同，因此是為了使2次實(shí)驗(yàn)中

小球運(yùn)動(dòng)到斜軌道底端時(shí)的速度大小相同。

(3)[1]⑵要探究物體動(dòng)能的大小與物體速度的關(guān)系，需要控制小球的質(zhì)量相同，小球在斜面下滑

的高度不同，因此選用甲、丙所示的2次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)質(zhì)量相同時(shí)，小球的速度越大，木塊被撞

擊的距離越遠(yuǎn)，說明小球動(dòng)能的大小與速度有關(guān)，小明的猜想2是正確的。

41對點(diǎn)練習(xí))

【訓(xùn)練1】

如圖所示是“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓鋼球從斜面上某個(gè)高度

由靜止沿斜面滾下，在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平向右運(yùn)動(dòng)直至停止。

(1)實(shí)驗(yàn)中是通過觀察來判斷鋼球的動(dòng)能大小.用到的實(shí)驗(yàn)方法是.

(2)讓不同鋼球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下，目的是使相同，從而探究鋼球的動(dòng)能大小與_

的關(guān)系。

(3)換用質(zhì)量相同的鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動(dòng)能大小與

的關(guān)系。

(4)木塊最終會(huì)停下來的主要原因是o

(5)如果木塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦力為0,木塊將o

【答案】⑴木塊被推動(dòng)的距離轉(zhuǎn)換法

⑵速度質(zhì)量

⑶速度

(4)受到摩擦力作用

(5)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

【解析】(1)口］實(shí)驗(yàn)中，通過觀察木塊被鋼球推動(dòng)的距離來判斷鋼球的動(dòng)能大小，木塊被

堆動(dòng)得越遠(yuǎn)，表明小球進(jìn)入水平面時(shí)的動(dòng)能越大。

⑵這里用到的實(shí)驗(yàn)方法是轉(zhuǎn)換法，即通過觀察一個(gè)容易測量的物理量(木塊移動(dòng)的距

離)來推斷一個(gè)不容易直接測量的物理量(鋼球的動(dòng)能)。

(2)⑴⑵小球滾下時(shí)的高度越大，進(jìn)入水平面時(shí)的速度越大，讓不同鋼球從斜面的同一

高度由靜止?jié)L下，目的是使它們到達(dá)斜面底部時(shí)的速度相同。這樣，就可以探究鋼球的動(dòng)能

大小與其質(zhì)量的關(guān)系。

(3)換用質(zhì)量相同的鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動(dòng)能大

小與其速度的關(guān)系。因?yàn)楫?dāng)鋼球的質(zhì)量相同時(shí)，從斜面的不同高度滾下會(huì)導(dǎo)致它們到達(dá)斜面

底部時(shí)的速度不同。

(4)木塊最終會(huì)停下來的主要原因是受到了摩擦力的作用。摩擦力會(huì)阻礙木塊的運(yùn)動(dòng)，

使其速度逐漸減小直至停止。

(5)如果木塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦力為0,那么根據(jù)牛頓第一定律，木塊將保持勻速

直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)榇藭r(shí)木塊不再受到任何外力的作用(或所受合外力為

零)，所以它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將不會(huì)發(fā)生改變。

【訓(xùn)練2】

如圖所示，在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小鋼球從高度為人的同一斜面上由

靜止開始自由滾下，推動(dòng)同一小木塊向前移動(dòng)一段距離s后停下。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345

小球質(zhì)量m/g1020301010

(選填“高度〃'或“距離S”)的大小來判斷的。

(2)實(shí)驗(yàn)中把質(zhì)量不同的小鋼球放在斜面同一高度處由靜止開始釋放，是為了控制相

同。

(3)該小組同學(xué)記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

①分析___________三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：物體的質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能

越大。

②分析第1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)物體的一定時(shí)，質(zhì)量越

大，動(dòng)能越大。

③請根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：汽車超載10%與超速10%相比，潛在危害較大的是(選填

“超載”或“超速”)。

【答案】(1)重力勢動(dòng)距離s

(2)小球到達(dá)斜面底端的速度

(3)1、4、5速度超速

【解析】(1)口］［2］實(shí)驗(yàn)中，小球從高處滾下，小球的質(zhì)量不變，高度降低，重力勢能減小，小球

運(yùn)動(dòng)速度越來越快，動(dòng)能增大，故球從斜面上滾下的過程中，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

［3］小球達(dá)到水平面后，撞擊小木塊，小球動(dòng)能越大，對小木塊做的功越多，小木塊被推開的距離

就越大，所以小球動(dòng)能的大小通過小木塊距離s的大小來判斷的。

(2)實(shí)驗(yàn)中把質(zhì)量不同的小鋼球放在斜面同一高度處由靜止開始釋放，這是為了讓小球在斜面底

端時(shí)的速度大小相等，即為了控制小球到達(dá)斜面底端的速度相同。

(3)［1］要研究動(dòng)能與速度的關(guān)系，需要保證小球的質(zhì)量一樣，由表格中的數(shù)據(jù)可知，第1、4、5

三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量相等，小球釋放的高度不同(小球到達(dá)斜面底端的速度不同)，分析這三次實(shí)驗(yàn)數(shù)

據(jù)可知，物體的質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大。

［2］分析第1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球的下落高度相同，即達(dá)到斜面底端的速度相同，而小

球的質(zhì)量不同，通過比較數(shù)據(jù)可得：物體速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

［3］通過實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，汽車的速度越大，動(dòng)能越大；質(zhì)量越大，動(dòng)能也越大，但速度和質(zhì)量增大

相同的幅度，速度增大的小球推動(dòng)木塊滑行的距離更遠(yuǎn)，則可知速度對動(dòng)能的影響較大，所以汽車超

載10%與超速10%相比，潛在危害較大的是超速。

【訓(xùn)練3】

如圖所示，在“探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小球由斜面某位置滾下，撞擊水

平面上的小木塊。

(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察，來判斷小球動(dòng)能的大?。?/p>

(2)讓質(zhì)量不同的小球A和8。以。陽)，從同一斜面的同一高度由靜止開始滾下，目的是為了使

小球到達(dá)水平面的相同；

(3)為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)選擇兩個(gè)圖進(jìn)行比較，得出的結(jié)論

是O

【答案】(1)木塊被推動(dòng)的距離

(2)速度

(3)甲、丙物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大

【解析】(1)根據(jù)轉(zhuǎn)化法，實(shí)驗(yàn)中是通過觀察小木塊被推動(dòng)的距離的大小，來判斷小球動(dòng)能的大

小。

(2)高度相同時(shí)，小球滑到相同的水平面的速度就會(huì)相同，因此讓質(zhì)量不同的小球A和8從同一

斜面的同一高度由靜止開始滾下，是為了控制小球到達(dá)水平面的速度相同。

(3)動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系應(yīng)采用控制變量法，控

制質(zhì)量不變，改變速度，而在甲、丙兩圖中是同一個(gè)小球放置在不同的高度，控制了質(zhì)量一定，改變

了速度，符合要求，根據(jù)小木塊被推動(dòng)的距離，可得出的結(jié)論是：物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能

越大。

【訓(xùn)練4】

小明和小紅在“探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓鋼球從斜面上一定高度的位置滾

下，鋼球在水平面上運(yùn)動(dòng)，碰上木塊C并將C推動(dòng)一段距離，通過推動(dòng)距離的大小來反映動(dòng)能的大

小。

(1)實(shí)驗(yàn)中探究的動(dòng)能是指(填字母)；

A.鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能B.鋼球撞擊木塊后的動(dòng)能C.木塊被鋼球撞擊后的動(dòng)能

(2)圖甲、乙為小明兩次實(shí)驗(yàn)的示意圖，鋼球A、B的質(zhì)量關(guān)系為機(jī)A＞機(jī)B，高度關(guān)系為h＞鳳，

距離關(guān)系為$A＞SB。他(選填“能”或“不能”)推斷出物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；

(3)小紅讓鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動(dòng)能

與的關(guān)系。

【答案】⑴A

⑵不能

⑶速度

【解析】(1)一個(gè)物體能量的多少，可由它對外做功的多少來確定，本實(shí)驗(yàn)研究鋼球動(dòng)能的大小

是通過鋼球撞擊木塊時(shí)對木塊做功，通過木塊被推移的距離遠(yuǎn)近來反映做功的多少，所以本實(shí)驗(yàn)探究

的是鋼球在撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能大小，故A符合題意，BC不符合題意。

故選Ao

(2)在研究物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要控制物體運(yùn)動(dòng)的速度相同，物體的質(zhì)量不同，

甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，鋼球在斜面上的高度不同，從斜面上滾下來碰撞木塊的速度不同，所以不能推斷

出物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系。

(3)小紅讓鋼球A從同一斜面的不同高度由靜止?jié)L下，鋼球的質(zhì)量相同，而鋼球的速度不同，則

本次實(shí)驗(yàn)是為了研究物體動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小關(guān)系。

【訓(xùn)練5】

興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動(dòng)能大小有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下探究：

甲乙丙

【提出問題】汽車的動(dòng)能大小跟什么因素有關(guān)？

(D【猜想假設(shè)】由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟有關(guān)；

(2)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn)：用鐵球模擬汽車，讓鐵球從斜槽的某一高度由靜

止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。該實(shí)驗(yàn)是通過觀察的大小，來說明

鐵球?qū)δ緣K做功的多少，這種探究問題的方法是(填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”或“歸納法”)；

(3)【分析論證】分析甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：