2022年中考物理总复习力学实验——探究动能大小的影响因素专题训练（无答案）

中考总复习 力学实验——探究动能大小的影响因素

专题训练

1．如图是探究动能大小与哪些因素有关的实验。铜球、铝球体积相同且是实心的。

（1）实验中，你通过观察______知道动能的大小；

（2）实验中采用______，使得铜球和铝球到达水平面的速度相同；

（3）根据图甲和乙，探究的问题是______；根据图甲和丙，得到的结论是：______相同时，______越大，动能越大；

（4）要探究的动能是指______（填序号）。

A．小球在斜面上时的动能                  B．小球撞击木块时的动能

2．实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆动到线处于竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。

（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是_________，钢球动能的大小是通过观察________来判断的；

（2）从下表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度由静止释放，使钢球到达竖直位置的_____相同，从而探究动能与_________的关系；

（3）在第3次试验中，木块被撞后滑出木板，为了顺利完成三次实验，可对实验方法或实验器材进行改进。你的改进方案______________；

（4）由上述实验数据和现象可得结论_____________。

3．“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。

（1）此实验是通过___________来反映动能的大小；

（2）比较场景①和②，可探究动能大小与___________（选填“质量”或“速度”）的关系，结论是：__________。该结论可用来解释汽车___________（选填“超速”或“超载”）的危害；

（3）若实验装置的水平面绝对光滑，_________（填“能”或“不能”）得出实验结论；

（4）移去木块后，进行场景③和④实验时，其中场景④小车上加一钩码，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1________W2（选填“>”、“=”或“＜”）。

4．如图1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，mA=mB＜mC， hA=hC>hB。

（1）实验中，探究的动能是指______（填序号）

A．小球在斜面上时的动能             B．小球撞击木块时的动能

C．小球撞击木块后的动能             D．木块的动能

（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系。

（3）小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图1中的A所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前的动能为Ek，则EK______W（选填“大于”、“等于”或“小于”）

（4）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，如图2中的甲，记录小球在不同表面上滑行到静止的距离（如图乙），根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理，______（合理/不合理）。

5．图甲是研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置，小阳进行了如下的实验：

实验1：让同一钢球A分别从斜面上不同的高度由静止滚下，将水平面上同一位置的木块B推动了一段距离，比较木块B被推动的距离；

实验2：改变钢球的质量，让不同质量的钢球从同一高度由静止开始滚下，将水平面上同一位置的木块B推动了一段距离，比较木块B被推动的距离；

根据实验请你回答下列问题：

（1）本实验中通过______反映物体动能的大小，下列实例中也运用了这种研究问题方法的有___（请填选项前的字母）

A．认识电流大小时，用水流进行类比

B．用电磁铁吸引大头针的个数来表示电磁铁磁性的强弱

C．用海绵下陷的深度来表示压力产生效果的强弱

D．用磁感线来形象的表示磁场

（2）通过以上实验获得的结论可以用来解释以下的现象：

某段道路的交通标志牌如图乙所示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。对机动车的最高行驶速度进行限制主要是由于动能的大小跟物体的_____有关；而在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度主要是由于动能的大小跟物体的___有关。

6．小聪利用如图所示装置探究“物体动能的大小与哪些因素有关”。

（1）该实验是通过观察______，从而判断 ______ （填“木块”或“钢球”）动能的大小；

（2）甲、乙两次实验中，将质量不同的钢球拉到相同的高度。由静止释放，小球向下摆动过程中，小球的______ 转化为动能。观察到质量大的钢球将木块推动的距离远，说明动能的大小和______有关；

（3）甲、丙两次实验中，将质量相同的钢球拉到不同的高度，由静止释放，观察木块被推动的距离，可以探究动能的大小和______的关系；

（4）小聪将木块下的铁板换成光滑的玻璃板，观察木块被钢球推动的距离。我们可以探究______ 对物体运动的影响，并可推断出：如果运动物体不受力将______。

7．相关资料表明，大部分重大交通事故是汽车超载、超速造成的。物理兴趣小组的同学由此想到运动物体的动能大小与其质量和速度有关，于是决定探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC。

（1）为了探究动能大小与质量的关系，实验中要控制小球到达水平面起始端的速度相同，则应让小球从斜面________由静止开始滚下；

（2）探究动能大小与速度的关系时，选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较；

（3）实验中，动能的大小是通过________来反映的；

（4）完成上述实验后，兴趣小组的同学想探究阻力对物体运动的影响，实验过程如图：丁、戊、己三次实验中是通过改变接触面________来改变小车所受阻力大小的；实验中发现，接触面越光滑，小车受到的阻力________，小车的速度减小得越慢；由此推理得出：运动物体如果不受力，将保持________运动状态。

8．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：

【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？

【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；

【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越______。此实验过程采用了控制变量法和______法；

【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______；

【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。

9．小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图甲、乙所示的实验。

实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；

实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示；

（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用_______图；（填“甲”、“乙”）

（2）甲、乙两组实验可以得出的结论是_______；

（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的_______来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有_______ 。（填编号）

①认识电流大小时，用水流进行类比

②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的

③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性

10．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，mA=mB＜mC，hA=hC＞hB．

（1）实验中，探究的动能是指_____（填序号）

A．小球在斜面上的动能

B．小球撞击木块时的动能

C．小球撞击木块后的动能

D．木块被小球撞击的动能

（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与_____的关系．

（3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑感，小明设计了如图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_____（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等．

（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如上表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功_____（选填“相等”或“不相等”）

11．小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关．

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．

（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．

上述甲、乙两组实验中：

①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ___ ．

②选用图甲探究的是动能与 __ 的关系，理由是：两球 ___ 相等；得出的结论是： ____ ．

③选用图乙探究的是动能与 _____ 的关系，得出的结论是： ________ ．

④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是 __________ 法；二是转换法，就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小．

12．实验小组用长方体木块（各表面粗糙程度相同）、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球，进行了如图所示的两组实验．

（1）如图甲所示，把木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块做_____运动，读出弹簧测力计示数：再把木块立放在长木板上，重复上述实验，读出弹簧测力计的示数．

①比较两次读数，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小_____（选填“有关”或“无关”）；

②实验中被控制的变量是接触面的粗糙程度和_____．

（2）如图乙所示，在探究动能大小与质量的关系时，用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下、去撞击水平面上的木块，观察木块被撞击的距离．

①该实验研究的是_____（选填“钢球”或“木块”） 动能的大小与质量的关系；

②比较图乙两次实验可得出结论，速度一定时，质量越大，物体的动能越_____． 由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，_____（选填“大客车”或“小轿车”） 的限速应该是100km/h．

13．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失）。

(1)将小球从同一高度由静止释放的目的是 ______ 。该实验的目的是研究小球的动能大小与 _____ （选填“质量”或“速度”）的关系；

(2)该实验是通过观察 ______ 来反映小球的动能大小；

(3)小李同学将实验装置改进成图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与 ______ （选填“质量”或“速度”）的关系；

(4)小李觉得利用图乙的装置，还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块；小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放（图丙）撞击同一木块，也能探究小球的动能大小与质量的关系。 ______ 的设计方案不可行（选填“小李”或“小华”），如果用该方案，你将观察到的现象是 ______ 。

14．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。

（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景，据此你能得出的结论是____________________；

（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景，据此你能得出结论是______________；

（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？_______理由是_______________；

（4）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：

（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择______两个序号的实验进行比较；

（b）为了探究“超速”安全隐患，应选择______两个序号的实验进行比较；

分析表格中对应的实验数据可知：_____对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。

15．小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，请结合实验回答下列问题：

(1)实验中通过 ______ 反映小球动能的大小；实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度 ______ （选填“越大”或“越小”）时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关。

(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是 ______ 。

(3)实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关，小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面（含斜面和平面）上，进行实验，而保证小球质量和高度 ______ （选填“相同”或“不同”），发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小，因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。

(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回的越高，如果接触面光滑到没有摩擦，那么小球将 ______

A．沿着斜面匀速直线运动 B．不能上升到初始高度，最终静止在平面上

C．上升到初始高度后静止 D．能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动

(5)小明在(4)中用到一种科学方法，下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法 ______

A．阿基米德原理 B．杠杆原理 C．牛顿第一定律。