實驗18 探究影響動能大小的因素-中考物理必考實驗專項復習

實驗18探究影響動能大小的因素（原卷版）

命題解讀

_____________________/

通過對《探究影響動能大小的因素》的探究活動，不僅可以讓學生準確認識影響動能大小的因素，還

可以加深對動能概念的理解。為此，《探究影響動能大小的因素》實驗在中考試卷中也會出現(xiàn)，所占分值

一般在3分-5分之間。

《探究影響動能大小的因素》主要考試內容有：實驗探究的設計、思路和探究過程以及實驗結論，通

過探究實驗加深對知識的理解和掌握并考查考生對此實驗認識程度。在對此實驗的考查過程中，延伸或拓

展內容會出現(xiàn)動能與重力勢能的轉化、動能概念在生活中的應用、物體動能的獲得是重力做功的結果等。

但縱觀其考查內容，大都來源于學生生活實際、規(guī)律和和方法。所以學生只要抓住方法、應用得當，一般

都能輕松解決。

實驗梳理

實驗探究-影響動能大小的因素

【實驗目的】探究影響動能大小的因素。

【實驗器材】木板，長方形木塊，質量不同的小球。

【實驗原理】運動的小球碰到水平桌面上的木塊，木塊被推的越遠，說明小球對木塊做的功越多，小

球動能越大。

【實驗步驟】一、實驗裝置如圖。

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二、讓小球A從斜面頂端自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動一段路程，記錄路程大小si,并計

入表格。

三、讓小球A從斜面中間位置自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動一段路程，記錄路程大小S2,

并計入表格。

四、換另一個質量不同的小球，重復上述兩步實驗，并記錄路程S3、s4；數(shù)據(jù)并計入表格。

五、實驗表格

小球A實驗步驟小球B

實驗步驟

次數(shù)路程s/cm次數(shù)路程s/cm

斜面頂端S11斜面頂端S31

22

33

11

斜面中間S22斜面中間S42

33

六、整理器材。

【實驗結論】物體動能與質量有關，與速度有關。質量越大、速度越大的物體，動能越大。

考向點撥

____________________J

《探究影響動能大小的因素》?？紗栴}：

1.實驗方法：轉換法(動能大小轉換成木塊移動距離)、控制變量法;

2.如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下,則到達斜面底端時速度大小相同；

3.如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下(注意控制鋼球質量一定)；

4.如果水平面絕對光滑能否達到實驗目的：不能，在光滑平面上，木塊做勻速直線運動;

5.判斷動能和速度有關必須：使用相同小球;

6.判斷動能和質量有關必須：控制小球到水平面時速度相同;

7.起點位置越高：小球達到斜面底端速度越大;

8.木塊運動距離越大：動能越大;

9.小球在水平面上不能立即停下的原因：小球具有慣性;

10.木塊在水平面上最終會停下來的原因：受到摩擦力的作用;

11.能量轉化

(1)小球從斜面由靜止?jié)L下，重力勢能轉化為動能;

(2)木塊在水平面運動的過程中木塊的動能轉化為內能;

(3)若斜面光滑，小球從斜面頂端由靜止?jié)L到斜面底部的過程中其機械能不變;

12.木塊被撞后滑出木板：換同樣較長的木板,注意控制變量；

13.木塊在水平面滑行距離太短：減小木塊的質量或增大小球由靜止釋放的高度等:

14.實驗結論：

(1)物體的動能與物體的質量和速度有關,質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大;

(2)質量相同時，速度越大的物體具有的動能越大;

(3)速度相同時，質量越大的物體具有的動能越大；

15.超速、超載問題判斷：超速時，物體質量不變，速度越大、動能越大;超載時，物體速不變，質

量越大，動能越大;

16.斜面的作用：使物體獲得速度并改變速度大??；

17.用小球做實驗的不足之處：很難保證小球做直線運動。

題組訓練

A組（中考真題感知）

1.（2023?牡丹江）探究物體的動能跟哪些因素有關的實驗裝置如圖所示。關于該實驗說法正確的是

（）O

'cr____

A.水平面越光滑越好

B.實驗研究的是木塊的動能大小

C.小球由斜面滾下，重力勢能轉化為動能

D.小球質量越大，動能越大

2.（2023?蘭州）近年來，渣土車因“多拉快跑”而引發(fā)的交通事故時有發(fā)生，引起了交通管理部門

的高度重視。小彤設計了如圖所示的實驗來模擬汽車超速、超載帶來的危害，通過電磁鐵的控制，讓質量

分別為㈣和機2（機1〈加2）的小鋼球從圓弧軌道的一定高度（4<4）由靜止?jié)L下，撞擊水平面上的紙

盒并將紙盒推動一段距離（實驗中的圓弧軌道、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水平面時的

速度更大;

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

(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，請你從物理學的角度談談在安全行車方面需要注意哪些事項

3.(2023?郴州)小明通過下面的實驗，研究“動能的大小與物體運動的速度有關”的問題。質量相

同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達水平面時的速度是的。(選填“相同”或

“不同”)。

(1)實驗1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)實驗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驗1的距離

(選填“短"、“長”或“相等”)由上述實驗現(xiàn)象，我們可以得出結論；同一物體，,

動能越大。

(3)實驗3將小球從一光滑斜槽軌道(OAB)。點自由滾下(圖丙)，依次經(jīng)過46兩點到達。點(忽

略空氣阻力)，設46兩點的機械能分別為心和馬，則以EB(選填或)。

當小球從8點做斜拋運動到達最高點。時，假設小球所受的外力全部消失，則小球將0

A.沿a軌跡運動B.沿6軌跡運動

C.沿c軌跡運動D.保持靜止

丙

4.(2023?廣西)在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，讓不同質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，鋼球的重力勢能轉化為;

(2)實驗表明，鋼球質量越大，將木塊撞得越遠，對木塊做功越，鋼球的動能就越；

(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

做直線運動。

5.(2023?濰坊)為探究物體的動能跟哪些因素有關，利用斜槽、鋼球、木塊等器材在同一水平面上

進行探究活動。鋼球從高為人的斜槽上滾下，在水平面上運動，運動的鋼球碰上木塊后，能將木塊撞出一

段距離s,如圖所示。

A.鋼球在斜面上的動能

B.鋼球撞擊木塊時的動能

C.木塊被撞擊后的動能

(2)若水平面是光滑的，(選填“能”或“不能”)達到探究目的。

(3)實驗過程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動的距離較短而不易進行觀察和比較。對此請你寫出一條改進措施:

6.(2022?湖北宜昌)小明和小紅在“探究物體的動能與哪些因素有關”的實驗中，讓鋼球從斜槽上

一定高度的位置滾下，在水平面上運動，碰上木塊C并將C推動一段距離，通過推動距離的大小來判斷動

能大小。

A

甲乙

(1)實驗中探究的動能是指()；

A.鋼球撞擊木塊時的動能

B.鋼球撞擊木塊后的動能

C.木塊被鋼球撞擊后的動能

(2)如圖甲、乙為小明兩次實驗的示意圖，鋼球A、B的質量以＞的高度小加，距離S?SB.他得出“物

體的質量越大，動能越大”的結論,他的實驗方法(選填“正確”或“錯誤”)，理由是；

(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能

與的關系。

7.（2022?金昌）如圖所示，擺線的長度/相同，小球A、B的質量以〈外，懸線與豎直方向之間的夾

角斯。

（1）圖甲、乙中，同時由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達豎直

位置，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的無關;

（2）小強設計用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關”。小球按圖示位置由靜止釋

放，當小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定

距離后停止，本實驗中通過比較反映小球撞擊木塊C前的動能大小，這種研究方法叫（選

填“控制變量法”或“轉換法”）；

（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠，可得出結論：小球的動能大小

與有關（選填“速度”、“高度”或“質量”）；

（4）若水平面絕對光滑且足夠長，木塊C被撞擊后，它將做______直線運動（選填“減速”、“勻

速”或““加速”）；

（5）在探究小球動能與質量的關系時，有同學提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程

度,分別彈出質量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時小球的動能（選填“相等”或“不相等”），

該方案（選填“正確”或“錯誤”）。

8.（2022?東營）如圖所示是“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置。

（2）小車從粗糙斜面滑下的過程中，它的轉化為動能，機械能（選填“增

大”“減小”或“不變”）；

（3）物體的動能可能與運動的速度和質量有關。請你利用以上裝置設計實驗，探究同一個小車的動

能大小與速度是否有關。

［實驗步驟］___________

【分析與論證】

9.（2021?湖北）如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關”的實驗裝置。

鋼球

木塊

（1）實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動能的大小與

的關系；

（2）本實驗是通過比較木塊被撞擊后來比較鋼球動能大??；

（3）小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會。

10.（2021?內蒙古）學完動能知識后，小亦同學用如圖所示裝置模擬汽車超速帶來的安全隱患，甲、

乙兩圖中的小車、斜面、木板、木塊均完全相同。

甲乙

（1）實驗中，通過比較小車推動木塊距離的遠近來判斷小車動能的大小，這種研究方法叫法。

（2）由圖中實驗現(xiàn)象得到的結論是。

11.（2021?天津）興趣小組的同學認為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關，于是他們進行了如

下探究：

（提出問題）汽車的動能大小跟什么因素有關？

（猜想假設）由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟有關；

由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟有關。

（進行實驗）他們做了如圖所示的三次實驗：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某■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。

物塊被撞得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能就越;

（分析論證）分析甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象，可以初步得到的結論是：；

（實踐應用）用甲、乙兩圖的實驗現(xiàn)象所得到的結論，可以解釋汽車（選填“超載”或“超速”）

行駛時危險性大的原因。

12.（2021?湖北）如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關”的實驗裝置。

鋼球

木塊

(1)實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動能的大小與

的關系；

(2)本實驗是通過比較木塊被撞擊后來比較鋼球動能大小；

(3)小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會。

B組(限時針對訓練)

1.如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置。

長*1包口J這般“

(1)甲、乙兩圖中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的

(2)選用甲、乙兩圖探究的是動能與的關系，得出的結論是：；

(3)選用兩圖探究的是動能與速度的關系，得出的結論是：；

(4)觀察木塊被撞擊后移動距離的長短，是為了判斷；這種研究方法稱為轉換法，本實驗設

計用的另一種研究方法是;若水平面絕對光滑，本實驗將(選填“能”或“不能”)達到探

究目的。

2.小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關”的實驗中，選用質量不同兩個鋼球0和2處分別不

從同的高度力和2分由靜止開始放下，觀察木塊被撞擊后移動的距離。實驗過程如圖所示。

（1）小明通過觀察來判斷小球動能的大小，他利用的研究方法是（選填“控制變量法”

或“轉換法”）；若水平面絕對光滑，本實驗將（選填“能”或“不能”）達到探究目的；

（2）由甲、乙兩圖可得實驗結論：物體的動能大小與有關；

（3）小明由乙、丙兩圖得出實驗結論：物體的動能大小與質量有關，她的看法是否正確？（選

填“正確”或“錯誤”）,理由是：o

3.在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止

釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離。如圖甲所示。請回答下列問題：

用7.

（1）研究鐵球的動能大小與質量的關系，應控制—相同，實驗時應—來達到這一目的。

（2）該實驗是通過觀察—的大小，來比較鐵球動能的大小。

（3）有同學將實驗裝置改進成圖乙所示，利用質量相同的鐵球將同一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，

撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進行比較?？梢匝芯胯F球的動能大小與—（選填“質量”或“速度”）

的關系。

（4）木塊在水平面上滑動時，受到水平面的摩擦力—（選填“變大”、“變小”或“不變”），克服

摩擦力做功的功率—（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（5）實驗結束后，某同學拿走木塊，先后將同一小車從同一斜面的不同高度處靜止釋放，記錄小車在

相同表面上滑行到靜止的距離，根據(jù)此現(xiàn)象，該同學得出了動能與速度有關的結論，你認為該同學的實驗

方案是否可行—（選填“可行”或“不可行”）。

4.“十次事故九次快”說明汽車超速會帶來危害，汽車“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁禍首，超

速與超載嚴重危害了道路交通安全。

小明通過實驗探究貨車超速與超載在追尾事故中的危害，用到的器材有：小車（模擬貨車）、木塊（模

擬被追尾車輛）、祛碼若干、坡度固定的斜面。將小車從如圖甲所示的4處自由釋放，小車在水平面上運

動一段距離s.后停止，s.可視為剎車后運動的距離。將木塊靜置于小車右側所在的位置8處，表明符合核

載量并在限速內的貨車不會對前車追尾。

請回答下列問題：

（1）探究貨車超速的危害：如圖乙所示，木塊置于6處，小車由斜面頂端釋放，撞擊木塊并與木塊

共同運動一段距離S/,這表明貨車超速（選填"會”或“不會”）產生追尾的危害。本實驗

可用木塊運動的反映追尾的危害程度；

(2)探究貨車超載的危害：如圖丙所示，木塊置于方處，將祛碼固定在小車上，仍從/處釋放小車，

觀察小車的運動情況。逐次增加祛碼個數(shù)重復實驗，發(fā)現(xiàn)小車在水平面上運動的距離幾乎都為s”均未與

木塊撞擊。小明猜想：小車每次到達斜面底端時，雖其動能隨的逐次增大而增大，但仍未追

尾，原因可能是小車此時還不夠大；

(3)由(2)問中的實驗看出小車超載幾乎不會追尾前車，但生活中貨車超載引起的追尾事故卻頻頻

發(fā)生。請你在上述實驗的基礎上再設計一步實驗操作(木塊仍置于B處)，證明貨車追尾前車會因超載帶

來危害；

①操作：;

②請你對可能產生的現(xiàn)象進行合理預設，并指出僅因超載造成追尾的危害程度在實驗結果中是如何體

現(xiàn)的？o

5.物理興趣小組決定對超載超速問題進行一次模擬探究，經(jīng)討論后認為，可以用小球作為理想模型，

代替汽車作為研究對象。如圖，將小球從高度為人的同一斜面上由靜止開始滾下，推動同一小木塊向前移

動一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三次實驗，其中質=%>&,外=也<咻。

(1)把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制到達平面的相同；

(2)實驗中超載超速帶來的危害程度用表示，這種研究方法叫；

(3)研究超載帶來的危害時，選擇甲、乙、丙三次實驗中的進行比較；

(4)為比較超載超速帶來的危害程度，興趣小組利用上述器材進行定量研究。得到數(shù)據(jù)如下表：

小球質量/克高度/厘米木塊移動距離/厘米

A10510

B20518

C30529

D101038

E101586

請根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害更大的是—

6.用鋼球、木塊和帶有斜槽的長木板。探究物體的動能跟哪些因素有關。

(1)如圖甲，讓鋼球從斜槽上的某一高度由開始運動，撞擊水平面上的木塊。鋼球撞擊木塊

時具有的動能大小可通過來反映。

(2)如圖乙，將鋼球置于斜槽上更高的位置重復上述實驗。實驗表明，鋼球一定時，從斜槽

越高的位置開始運動，撞擊木塊的速度越大，鋼球的動能越;

(3)探究動能跟質量的關系時，應選擇讓質量_____的鋼球從斜槽高度的位置開始運動。(選

填“相同”或“不同”)

7.如圖是探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置圖，其中，hA=hc>hB.

(1)實驗中，探究的動能是指(填序號)

A.小球在斜面上的動能

B.小球撞擊木塊時的動能

C.小球撞擊木塊后的動能

D.木塊被小球撞擊的動能

(2)使質量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，是為了研究動能大小與的關系.

(3)在做了探究“物體動能大小與哪些因素有關”的實驗后，有些同學對“質量不同的小球從同一

光滑斜面同一高度由靜止開始滾下，剛到達底部時的速度大小相等”有疑感，小明設計了如圖所示的實驗：

讓質量不同的小球A、C同時從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對運動情況，若C

球相對于A球(選填“運動”或“靜止”)，就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等.

表面毛巾棉布木板

摩擦力最大較大最小

小車運動距離最近較遠最遠

(4)完成實驗后，同學們還聯(lián)想到以前學習牛頓第一定律時，也用到了斜面：讓同一小車從同一斜

面的同一高度由靜止滑下，在三個不同的表面上能滑行的距離不同(如上表)，小車在這三個表面上滑行

的過程中克