動(dòng)能大小探究實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練浙教版九年級(jí)上冊(cè)科學(xué)

動(dòng)能大小探究實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練班級(jí)__________座號(hào)_____姓名__________分?jǐn)?shù)__________一、動(dòng)能大小探究實(shí)驗(yàn)1．小科用圖甲裝置探究影響物體動(dòng)能大小的因素，在光滑的水平面右端固定一個(gè)強(qiáng)力磁鐵，一輛綁有磁鐵的小車從光滑斜面上滑下后在水平面上向右運(yùn)動(dòng)（確保不與強(qiáng)力磁鐵碰撞）。現(xiàn)從斜面頂端靜止釋放小車，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離記為SOA（A點(diǎn)為小車離強(qiáng)力磁鐵最近的位置）。小車所受斥力與SOA的關(guān)系如圖乙所示。請(qǐng)回答下列問題：

（1）A點(diǎn)與強(qiáng)力磁鐵的距離越近，反映小車到達(dá)水平面時(shí)的初始動(dòng)能越______。

（2）為探究物體質(zhì)量大小對(duì)動(dòng)能的影響，小科應(yīng)該選擇圖丙中的______（選填“①”或“②”）裝置與圖甲進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

（3）圖乙中陰影部分面積表示的物理量是______。2．小江同學(xué)在體育活動(dòng)中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想。

猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體的下落高度有關(guān)

猜想三：物體的重力勢(shì)能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)

為此小夏設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙表面某高度處?kù)o止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉛球代號(hào)鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A200②B400③C2001④D2001

（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢(shì)能大小是通過______來反映的；

（2）比較③④，得到的結(jié)論是__________________；

（3）經(jīng)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和分析，小夏大膽給出重力勢(shì)能（Ep）的表達(dá)式“Ep=mgh”，并去辦公室詢問了老師，得以證實(shí)，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過的知識(shí)又算出了各小球落到沙表面的動(dòng)能，其中B球的動(dòng)能為______J。（忽略空氣阻力）3．冰壺比賽中，為減小冰壺與冰面間的摩擦，運(yùn)動(dòng)員需在冰壺運(yùn)動(dòng)路線上的某些區(qū)域刷冰，如圖甲。

（1）為探究刷冰長(zhǎng)度的影響因素，小科和同學(xué)用圖乙裝置尋找模擬刷冰區(qū)域的材料，將木塊分別放在木板、綢布、棉布上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)示數(shù)關(guān)系是F棉>F水>F綢。若用木板模擬未刷冰區(qū)域，則應(yīng)選___________（填“棉布”或“綢布”）模擬刷冰區(qū)域；

（2）他們用圖丙裝置，將長(zhǎng)為的l所選材料M平鋪在木板上，代表刷冰區(qū)域。讓木塊從斜面上滑下，經(jīng)過M后停在木板上的固定位置P。為使木塊每次都能運(yùn)動(dòng)到固定位置P，所需M的長(zhǎng)度l與哪些因素有關(guān)？大家提出以下猜想：

猜想1：與木塊由靜止滑下時(shí)的高度h有關(guān)；

猜想2：與M左端到斜面底端的距離x有關(guān)。

①驗(yàn)證猜想1時(shí)，保持x不變，將木塊從不同高度由靜止滑下，改變l，使木塊最終都停在位置P，數(shù)據(jù)記錄如下表所示。得到的結(jié)論是___________；序號(hào)12345釋放的高度h/mM的長(zhǎng)度l/m0②驗(yàn)證猜想2時(shí)，小科改變M左端到斜面底端的距離x，讓木塊從不同高度由靜止滑下，最終都停在位置P，測(cè)量出對(duì)應(yīng)的所鋪材料M的長(zhǎng)度l記錄數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。該實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題是___________。4．小科為了驗(yàn)證物體動(dòng)能大小是否與物體質(zhì)量有關(guān)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)用長(zhǎng)木板搭成的斜面、三個(gè)質(zhì)量不同的鐵球、一塊擋板、三塊足夠厚的橡皮泥。

（1）實(shí)物時(shí)，將重量不同的鐵球放同一斜面的同一高度處?kù)o止釋放。通過觀察比較___________來判斷鐵球動(dòng)能大?。?/p>

（2）小寧認(rèn)為小科用三個(gè)實(shí)心鐵球不合理。應(yīng)調(diào)整用相同___________、質(zhì)量不相同的金屬球做上述實(shí)驗(yàn)；

（3）改正后，預(yù)期觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________。5．小科同學(xué)利用下圖所示裝置探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”。將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度θ的位置，然后都由靜止釋放，當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，將與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止。圖中的擺長(zhǎng)L都相同，，球A、B的質(zhì)量?；卮鹣铝袉栴}：

（1）如圖甲、乙所示，目的是探究動(dòng)能大小與___________有關(guān)；

（2）如圖乙、丙所示，圖乙木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，由此得出物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大的結(jié)論。則實(shí)驗(yàn)中___________（填“>”“<”或“=”）；

（3）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊C被撞擊后移動(dòng)的距離判斷小球具有的動(dòng)能的大小。下列實(shí)驗(yàn)中也是采用類似研究方法的是___________（填序號(hào)）；

阻關(guān)系，使電壓保持不變

（4）小強(qiáng)將實(shí)驗(yàn)裝置改成圖丁所示裝置研究動(dòng)能大小是否與質(zhì)量有關(guān)。利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，結(jié)果發(fā)現(xiàn)木塊移動(dòng)的距離均相同，于是得出動(dòng)能大小與質(zhì)量無關(guān)的結(jié)論。產(chǎn)生這一錯(cuò)誤結(jié)論主要原因是___________。6．物體的動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。某小組選用質(zhì)量不同、材質(zhì)相同的光滑金屬小球進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)，記錄木塊在水平面上移動(dòng)的距離，數(shù)據(jù)如表。

試驗(yàn)序號(hào)小球放置的高度小球的質(zhì)量木塊在水平面上移動(dòng)的距離1hms12h2ms232hms3（1）實(shí)驗(yàn)所用的水平面不能是光滑的，原因是___________；

（2）實(shí)驗(yàn)中為了使小球到達(dá)水平面的初速度不同，應(yīng)采取的操作是___________；

（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)s2始終等于s3，請(qǐng)從功能轉(zhuǎn)化角度分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因___________。7．小文利用自制的實(shí)驗(yàn)器材來探究物體動(dòng)能大小的影響因素，如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)過程如下：

①取2條相同的帶凹槽軌道，用雙面膠將軟尺粘在軌道上。

②將兩條軌道平行放置在水平桌面上，鋼球可以在軌道上自由滾動(dòng)。

③取兩個(gè)完全相同的小鋼球，放在如圖所示位置。

④一只手握住木尺的一端（O點(diǎn)）固定不動(dòng)，另一只手向前推動(dòng)木尺，使木尺繞著O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。

⑤當(dāng)木尺與軌道垂直（虛線位置）時(shí)停止推動(dòng)，同時(shí)釋放兩個(gè)小球。

⑥讀出圓柱體被小鋼球推動(dòng)的距離，比較小鋼球動(dòng)能的大小。

（1）小文的實(shí)驗(yàn)基于的猜想是：______。

（2）圖乙是教材中探究物體動(dòng)能大小的影響因素的裝置。相比較圖乙裝置，圖甲裝置的優(yōu)點(diǎn)是______。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，小文發(fā)現(xiàn)兩個(gè)圓柱體在軌道上滑動(dòng)的距離相同（均未滑出軌道），測(cè)量發(fā)現(xiàn)圓柱體1的質(zhì)量大于圓柱體2的質(zhì)量，請(qǐng)根據(jù)此現(xiàn)象，能否判斷哪個(gè)小球動(dòng)能大，并說明理由。______8．(2022年舟山嘉興中考)小舟騎自行車時(shí)發(fā)現(xiàn)猛踩腳踏板提升車速后，車子能滑行的距離比不踩時(shí)遠(yuǎn)，車子在較光滑路面上滑行的距離比粗糙的路面上滑行要遠(yuǎn)?；谏鲜錾罱?jīng)驗(yàn)，小舟想影響物體運(yùn)動(dòng)的因素有哪些呢？他進(jìn)行如下研究，裝置如圖。【建立猜想】①……；②物體運(yùn)動(dòng)可能與阻力大小有關(guān)?！驹O(shè)計(jì)方案】方案一：在水平木板上不鋪材料，讓小車從斜面的不同高度由靜止開始滑下，觀察小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離。方案二：在水平木板上分別鋪上毛巾、棉布和不鋪材料，讓小車從斜面頂端由靜止開始滑下，觀察小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離?！窘涣鞣此肌浚?）方案一的設(shè)計(jì)，小舟基于的猜想是___________。（2）方案二中觀察到小車在毛巾表面滑行距離最近，木板表面最遠(yuǎn)，由此現(xiàn)象可知：小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。進(jìn)一步推理可得，不受阻力的小車將___________。（3）很多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都需要助跑，如跳遠(yuǎn)、跳高、標(biāo)槍等，目的是提高成績(jī)，其原因是___________。9．(2022年紹興中考)在“研究動(dòng)能大小與速度關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小敏利用圖甲中的裝置進(jìn)行研究，在水平面鋪上材料A制成的粗糙平板，同一小球從斜面不同高度靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段距離后停止，位置如圖。（1）根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，___________。（2）圖乙中，水平面鋪上不同材料的平板，其中材料A，B，C粗糙程度依次減小。小敏先后三次將同一小球從同一高度靜止釋放，剛到底部時(shí)用頻閃相機(jī)（間隔相同時(shí)間自動(dòng)拍攝）開始記錄小球在平板上的位置情況，請(qǐng)?jiān)诓牧螩平板上畫出第2、3次頻閃相機(jī)拍攝到小球的大致位置。___________（3）小敏調(diào)節(jié)圖甲中的平板呈不同角度，重現(xiàn)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。不考慮底部轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列最符合實(shí)際的現(xiàn)象是___________A.B.C.10．小樂在探究彈性勢(shì)能大小與形變量的關(guān)系時(shí)，猜測(cè)彈性勢(shì)能可能與形變量（x）成正比，也可能與形變量的平方（x2）成正比。他將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，進(jìn)行如下操作（裝置如圖）：

①?gòu)椈商幱谧杂蔂顟B(tài)時(shí)，讀出其上端距水平面的高度h0；

②將中間有孔的小鐵塊套在光滑豎直桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時(shí)彈簧上端到水平面的高度h1；

③放開手，當(dāng)鐵塊上升到最大高度時(shí)，讀出鐵塊下端到水平面的高度h2；

④改變彈簧的壓縮長(zhǎng)度，重復(fù)步驟②③，將測(cè)出的數(shù)據(jù)記錄在表格中，并計(jì)算出彈簧的形變量（x）、形變量的平方（x2）。實(shí)驗(yàn)序號(hào)h0/米h1/米h2/米x/米x2/米21231.554

（1）實(shí)驗(yàn)中彈簧的形變量x=___________（用所測(cè)量符號(hào)表示）；

（2）該實(shí)驗(yàn)中是通過___________來反映彈簧的彈性勢(shì)能大?。?/p>

（3）小樂得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如上表，得出結(jié)論：彈簧彈性勢(shì)能的大小與彈簧形變量的平方成正比。結(jié)合表中數(shù)據(jù)說明作出該結(jié)論的理由___________。11．如圖甲所示是我們常見的按壓式圓珠筆。小明利用圓珠筆開展了以下實(shí)驗(yàn)研究。

實(shí)驗(yàn)一：研究彈簧彈力與壓縮量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：序號(hào)鉤碼質(zhì)量（g）彈簧壓縮量×（mm）彈簧彈力F（N）k1502210041

實(shí)驗(yàn)二：先將筆倒立向下按壓然后放手，筆將向上彈起一定的高度。彈跳過程可以分為三個(gè)階段：

①把筆豎直倒立于水平硬桌面，下壓外殼使其下端接觸桌面（見位置a）；

②由靜止釋放，外殼豎直上升，彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)（見位置b）；

③筆繼續(xù)上升到離桌面2cm的最高處（見位置c）開始下落。

（1）實(shí)驗(yàn)一表中的“k”應(yīng)該填入的項(xiàng)目是：___________；

（2）筆在上升過程中，筆的外殼的最大速度處于位置___________

之間；（選填“ab”或“bc”）

（3）若不計(jì)一切摩擦，請(qǐng)說明從a到b到c位置筆的內(nèi)芯的機(jī)械能變化情況？___________。

動(dòng)能大小探究實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練（參考答案）一、動(dòng)能大小探究實(shí)驗(yàn)1．大①功2．陷入沙中的深度物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)23．（1）綢布（2）所需M的長(zhǎng)度l與木塊由靜止滑下時(shí)的高度h有關(guān)（3）沒有控制木塊從斜面上同一位置滑下4．（1）橡皮泥的凹陷程度（2）體積（3）體積相同、質(zhì)量不相同的金屬球從同一斜面的同一高度滑下，金屬球的質(zhì)量越大，撞擊橡皮泥時(shí)橡皮泥的凹陷程度越大。5．（1）質(zhì)量（2）=（3）A（4）彈簧的壓縮程度相同，小球獲得的動(dòng)能相同，對(duì)木塊做的功相同，木塊移動(dòng)的距離相同6．木塊被撞擊后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不能通過被撞擊的距離來比較動(dòng)能大小將小球從斜面的不同高度滾下重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度有關(guān)，第二次實(shí)驗(yàn)小球的質(zhì)量和高度分別是第三次實(shí)驗(yàn)的2倍和1/2倍，初始的重力勢(shì)能相同，到達(dá)水平面的動(dòng)能也相同，克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能也想通，由W=fs可知小球運(yùn)動(dòng)的距離相同。7．(1)動(dòng)能的大小與小球的速度有關(guān)(2)圖甲更容易比較小球初速度與圓柱體被小球推動(dòng)的距離大小關(guān)系(3)鋼球2的動(dòng)能小于鋼球1的動(dòng)能，圓柱