實(shí)驗(yàn)13 探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)（原卷版）

實(shí)驗(yàn)13探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)基礎(chǔ)考點(diǎn)梳理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法?）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄课矬w動能大小與哪些因素有關(guān)。（2）實(shí)驗(yàn)原理：車在木板上移動的距離越遠(yuǎn)，小車對木塊做的功越多，小車具的動能越大。（3）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。2.實(shí)驗(yàn)器材及圖像：斜槽、木板、長方體木塊、質(zhì)量不同的小球。（1）斜槽：提供小球初速度。（2）長方體木塊：承受小球撞擊。（3）質(zhì)量不同的小球：實(shí)驗(yàn)主體。3.實(shí)驗(yàn)步驟步驟①組裝斜槽和木板，將木塊放置在斜槽底部。步驟②讓小球在斜面的不同高度滾下，推動木塊在木板上前進(jìn)，觀察木塊在木板上移動的距離。（做三次）。步驟③換做質(zhì)量在較大的小球在斜面的同一高度滾下，觀察木板在木板上移動的距離。（做三次）。4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）同一小球在斜面越高的地方滾下，木塊被推的越遠(yuǎn)。（2）質(zhì)量不同的小球，在同一高度滾下，質(zhì)量越大的小車，把木塊被推的越遠(yuǎn)。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動速度越大，動能越大。（2）運(yùn)動速度相同的物體，質(zhì)量越大，動能越大。（3）動能與物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動的速度有關(guān)。6.實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充（1）動能概念：物體由于運(yùn)動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能。

（2）影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。（3）動能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動的速度大??；當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小．具有相同運(yùn)動速度的物體，質(zhì)量越大動能越大，質(zhì)量越小動能越小。

7.?？紝?shí)驗(yàn)問題（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）（1）在甲、丙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)中，A、C兩球剛滾到水平面時(shí)的速度相等（選填“相等”或“不相等”）。（2）用來研究超速帶來的安全隱患時(shí)，應(yīng)選擇甲、乙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。（3）如何判斷動能大?。嚎茨緣K被小鋼球推動的距離多少。（4）使質(zhì)量不同的鋼球從同一高度靜止釋放的目的：使小球到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同。（5）如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下。（6）斜面的作用：使物體具有速度并改變物體速度的大小。（7）木塊最終停下來的原因：在水平面受到摩擦力。（8）超載、超速問題判斷：超速時(shí)，質(zhì)量不變，速度越大，動能越大；超載時(shí)，速度不變，質(zhì)量越大，動能越大。精選真題匯編1．（2023?廣西）在“探究物體的動能跟哪些因素有關(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(yùn)動。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(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m1和m2（m1＜m2）的小鋼球從圓弧軌道的一定高度（h1＜h2）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(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┦马?xiàng)。3．（2022?恩施州）如圖所示，讓從斜面上由靜止?jié)L下的小球鉆入水平面上的紙盒，探究影響小球動能大小的因素。（1）有多個(gè)因素可以影響物體的動能大小，比較質(zhì)量（選填“相同”或“不同”）的兩個(gè)小球從不同高度滾下，是為了改變小球撞擊紙盒時(shí)的運(yùn)動速度。（2）此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明運(yùn)動速度較的小球具有的動能較大。4．（2022?宜昌）小明和小紅在“探究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓鋼球從斜槽上一定高度的位置滾下，在水平面上運(yùn)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。（1）實(shí)驗(yàn)中探究的動能是指。A.鋼球撞擊木塊時(shí)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(shí)驗(yàn)的示意圖，鋼球A、B的質(zhì)量mA＞mB，高度hA＞hB，距離sA＞sB。他得出“物體的質(zhì)量越大，動能越大”的結(jié)論，他的實(shí)驗(yàn)方法（選填“正確”或“錯(cuò)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(guān)系。5．（2022?玉林）如圖1所示是“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，將小鋼球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下，推動同一木塊在水平面向前移動一段距離s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三組實(shí)驗(yàn)。（1）小鋼球在滾下斜面的過程中，其動能大小是通過（選填“高度h”或“距離s”）大小來反映的；（2）分析比較甲和乙兩組實(shí)驗(yàn)可得，物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動能越；（3）分析比較兩組實(shí)驗(yàn)可得，物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動能越大；（4）綜合上述可知，如圖2所示的交通標(biāo)志牌是交通管理部門對不同車型設(shè)定不同的最高；（5）在實(shí)驗(yàn)中，若增大水平面的粗糙程度，則木塊移動的距離將（選填“增大”、“不變”或“減小”）6．（2022?阜新）在探究“物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲、乙、丙所示，將A、B、C三個(gè)鋼球先后從同一裝置高度分別為h1、h2、h3的位置由靜止開始滾下（mA＝mB＜mC，h1＝h3＞h2），水平面上同一位置的木塊被撞出一段距離后停下。請回答以下問題：（1）該實(shí)驗(yàn)探究的是（填“木塊”或“鋼球”）的動能。（2）實(shí)驗(yàn)通過觀察木塊被鋼球撞出的長短來判斷鋼球動能的大小，這種研究問題的方法叫。（3）比較兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以探究鋼球動能大小與速度有關(guān)。（4）比較兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以探究鋼球動能大小與質(zhì)量有關(guān)。此探究過程中兩球剛好運(yùn)動到水平面時(shí)的速度（填“相等”或“不相等”）。（5）由此實(shí)驗(yàn)聯(lián)想到某段道路限速牌上標(biāo)明“100”和“80”字樣，（填“大客車”或“小轎車”）的限速應(yīng)該是80km/h。7．（2022?河池）如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組探究動能的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動，鋼球跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮。（1）本實(shí)驗(yàn)是通過觀察來比較鋼球動能的大?。唬?）保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動能大小與有關(guān)；（3）換不同質(zhì)量的鋼球，以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動能大小與有關(guān)；（4）本實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法是（填其中一種即可）。8．（2021?鄂州）汽車超載、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理興趣小組決定對超載超速問題進(jìn)行模擬探究。如圖，將小車從同一斜面上由靜止開始滑下，推動同一木塊向前移動一段距離后停下，完成甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題。（1）實(shí)驗(yàn)中超載、超速帶來的危害程度是通過來表示的；（2）研究超載帶來的危害程度時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)行比較；（3）研究超速帶來的危害程度時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)行比較；（4）若本實(shí)驗(yàn)中水平面絕對光滑，則（選填“能”或“不能”）得出正確結(jié)論。9．（2021?天津）興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下探究：【提出問題】汽車的動能大小跟什么因素有關(guān)？【猜想假設(shè)】由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟有關(guān)；由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟有關(guān)?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn)：用金屬球模擬汽車，讓金屬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。物塊被撞擊得越遠(yuǎn)，說明金屬球到達(dá)水平面時(shí)的動能就越。【分析論證】分析甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：。【實(shí)踐應(yīng)用】用甲、乙兩圖的實(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。10．（2021?襄陽）如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)中，讓同一個(gè)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(guān)系。（2）本實(shí)驗(yàn)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。11．（2023?郴州）小明通過下面的實(shí)驗(yàn)，研究“動能的大小與物體運(yùn)動的速度有關(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”）。實(shí)驗(yàn)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。實(shí)驗(yàn)2將小球從斜面中間自由滾下（圖乙），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，，動能越大。實(shí)驗(yàn)3將小球從一光滑斜槽軌道（OAB）O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EA和EB，則EAEB（選填“＞”、“＝”或“＜”）。當(dāng)小球從B點(diǎn)做斜拋運(yùn)動到達(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?qū)?。A.沿a軌跡運(yùn)動B.沿b軌跡運(yùn)動C.沿c軌跡運(yùn)動D.保持靜止12．（2023?淄博）利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究“動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，探究動能與速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中動能的大小無法測量，我們通過來判斷小車動能的大小。（2）小車從斜面上滑下，它的轉(zhuǎn)化為動能，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）。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：。物體動能/J物體動能/J步行的人約30百米跑中的運(yùn)動員約3×103行走的牛約160剛射出的步槍子彈約5×103中速行駛的小汽車約2×105高速行駛的小汽車約6×10513．（2023?濰坊）為探究物體的動能跟哪些因素有關(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。鋼球從高為h的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動，運(yùn)動的鋼球碰上木塊后，能將木塊撞出一段距離s，如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)中探究的“物體的動能”是指（選填字母）。A.鋼球在斜面上的動能B.鋼球撞擊木塊時(shí)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(dá)到探究目的。（3）實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動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：。14．（2022?金昌）如圖所示，擺線的長L相同，小球A、B的質(zhì)量mA＜mB，懸線與豎直方向的夾角θ1＜θ2。（1）圖甲、乙中，同時(shí)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(shí)到達(dá)豎直位置，這表明兩小球在擺動過程中任一時(shí)刻速度大小與小球的無關(guān)；（2）小強(qiáng)設(shè)計(jì)用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”。小球按圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(yuǎn)，可得出結(jié)論：小球的動能大小與有關(guān)（選填“速度”、“高度”或“質(zhì)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(yùn)動（選填“減速”、“勻速”或“加速”）；（5）在探究小球動能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，有同學(xué)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(zhì)量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時(shí)小球的動能（選填“相等”或“不相等”），該方案（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）。15．（2022?宿遷）如圖為某學(xué)習(xí)小組“探究動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)操作（步驟甲、乙、丙中小球質(zhì)量分別為m、2m、3m）。（1）讓小球從同一高度由靜止開始滾下，目的是使小球到達(dá)水平面時(shí)具有相同的。（2）實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊B被小球撞擊后移動的距離s來判斷小球具有動能的大小，這種方法在物理學(xué)中屬于（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）。（3）小華認(rèn)為由實(shí)驗(yàn)步驟乙和實(shí)驗(yàn)步驟丙可以判斷動能大小與速度的關(guān)系，你認(rèn)為該觀點(diǎn)是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是。（4）通過比較步驟和可以判斷動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系。16．（2022?貴陽）“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?zhǔn)祝倥c超載嚴(yán)重危害了道路交通安全。小明通過實(shí)驗(yàn)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）、砝碼若干、坡度固定的斜面。將小車從如圖甲所示的A處自由釋放，小車在水平面上運(yùn)動一段距離s0后停止，s0可視為剎車后運(yùn)動的距離。將木塊靜置于小車右側(cè)所在的位置B處，表明符合核載量并在限速內(nèi)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B處，小車由斜面頂端釋放，撞擊木塊并與木塊共同運(yùn)動一段距離s1，這表明貨車超速（選填“會”或“不會”）產(chǎn)生追尾的危害。本實(shí)驗(yàn)可用木塊運(yùn)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B處，將砝碼固定在小車上，仍從A處釋放小車，觀察小車的運(yùn)動情況。逐次增加砝碼個(gè)數(shù)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車在水平面上運(yùn)動的距離幾乎都為s0，均未與木塊撞擊。小明猜想：小車每次到達(dá)斜面底端時(shí)，雖其動能隨的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能