在探究“動能大小與哪些因素有關(guān)”的活動中,提供以下器材:中間有溝槽的木質(zhì)軌道(如圖1所示,其中AB部分傾斜并與水平部分BC平滑連接,溝槽較為光滑)、大小與溝槽相當(dāng)?shù)牟A�、鐵球各一只、輕質(zhì)彈簧、刻度尺各一個(gè).

(1)利用這套器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),可以通過比較兩次彈簧形變量的大小,來比較小球動能的大小.該方法稱之為______(選填“控制變量法”、“類比法”或“轉(zhuǎn)換法”)
(2)課外興趣小組活動中,物理老師曾經(jīng)告訴同學(xué)們“重力勢能的大小與物體被舉起的高度成正比”.善于動腦的小明利用上述器材,設(shè)計(jì)了一個(gè)研究彈簧彈性勢能E與壓縮量x之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方案:(實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示)
A.用某個(gè)小球?qū)椈蓧嚎s并測量出壓縮量x;
B.松手釋放小球并在木板上記下小球上沖到達(dá)的最高位置;
C.用刻度尺測量出小球上升的高度h.
下表數(shù)據(jù)是小明的實(shí)驗(yàn)記錄:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)彈簧壓縮量x(cm)上升的高度h(cm)
11.001.50
22.005.99
33.0013.50
44.0023.98
由上表可知,壓縮量x=2.5cm小球上升的高度h=______cm.
(3)分析可知,小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為______能.進(jìn)一步推理可知,彈簧彈性勢能E、壓縮量x之間的關(guān)系是:(用文字表述)______.
【答案】分析:(1)物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫做轉(zhuǎn)換法.
(2)分析小球上升高度與彈簧壓縮量之間的對應(yīng)關(guān)系,計(jì)算壓縮量為x=2.5cm時(shí)小球上升的高度;
(3)發(fā)生彈性形變的物體,在恢復(fù)原狀的過程中,將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能;物體上升過程中,將動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能;根據(jù)小球上升高度與彈簧壓縮量之間的關(guān)系確定彈簧彈性勢能E、壓縮量x之間的關(guān)系.
解答:解:
(1)通過比較兩次彈簧形變量的大小,來比較小球動能的大�。摲椒ǚQ之為轉(zhuǎn)換法;
(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知,壓縮量x1=1cm,小球上升的高度為h1=1.50cm,
壓縮量為原來的2倍x2=2cm,小球上升的高度為h2=22×1.50cm≈5.99cm,
壓縮量為原來的3倍x3=3cm,小球上升的高度為h3=32×1.50cm≈13.50cm,
壓縮量為原來的4倍x4=4cm,小球上升的高度為h4=42×1.50cm≈23.98cm,
綜合分析得:小球上升高度是壓縮量變化的平方,即h=1.5x2,
所以壓縮量x=2.5cm小球上升的高度h=1.5×2.52cm=9.375cm;
(3)分析可知,小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能,
進(jìn)一步推理可知,彈簧彈性勢能E、壓縮量x之間的關(guān)系是:彈性勢能與壓縮量的平方成正比.
故答案為:(1)轉(zhuǎn)換法;(2)9.375;(3)重力勢;彈性勢能與壓縮量的平方成正比.
點(diǎn)評:本題考查學(xué)生對動能、勢能的影響因素及其轉(zhuǎn)化的掌握情況;在確定動能多少及彈性勢能、重力勢能多少時(shí),應(yīng)用的是轉(zhuǎn)換法;在研究多變量的關(guān)系時(shí),運(yùn)用的是控制變量法.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

在探究動能的大小與哪些因素有關(guān)時(shí),讓小車分別從斜面的不同高度由靜止開始下滑,撞擊水平面上的同一木塊,看哪次木塊被推得遠(yuǎn)(如圖所示).
(1)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究
動能大小與速度關(guān)系
動能大小與速度關(guān)系
;
(2)讓小車從不同高度滑下是為了
使速度不同
使速度不同
;
(3)實(shí)驗(yàn)中通過觀察
木塊在水平面上移動的距離的大小
木塊在水平面上移動的距離的大小
來比較動能大小的;
(4)此實(shí)驗(yàn)得出的正確結(jié)論是
質(zhì)量一定時(shí),速度越大,動能越大
質(zhì)量一定時(shí),速度越大,動能越大
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科目:初中物理 來源: 題型:

為了探究物體的動能大小與哪些因素有關(guān),歡歡做了如下探究實(shí)驗(yàn):如圖所示,讓鋼球從斜面上滾下,打到木塊上,推動木塊做功.
(1)本實(shí)驗(yàn)中,動能大小是通過觀察
鋼球推動木塊通過的距離
鋼球推動木塊通過的距離
知道.
(2)讓不同質(zhì)量的鋼球,沿同一斜面從同一高度自由滾下,目的是為了控制
鋼球在水平面上開始運(yùn)動的速度
鋼球在水平面上開始運(yùn)動的速度
相同,從而研究動能大小與
質(zhì)量
質(zhì)量
的關(guān)系.
(3)讓同一鋼球沿同一斜面從不同的高度自由滾下,看哪次木塊被推的比較遠(yuǎn),目的是為了研究動能大小與
速度
速度
的關(guān)系.
(4)第(2)、(3)小題所用到的物理研究方法還應(yīng)用在
探究電流產(chǎn)生的熱量的影響因素等
探究電流產(chǎn)生的熱量的影響因素等
實(shí)驗(yàn)中.
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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示是“探究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察      的大小,來判斷小球動能的大小,這種方法在物理學(xué)上稱為     (選填“控制變量法”、“類比法”、“轉(zhuǎn)換法”)。

(2) 當(dāng)研究動能的大小與速度的關(guān)系時(shí),應(yīng)該選用質(zhì)量    的兩個(gè)小球從斜面上    高度由靜止?jié)L下(選填“相同”或“不同”).

(3)某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置“探究動能大小與質(zhì)量”的關(guān)系,它將不同質(zhì)量的小球從斜面上由靜止自由滑下,實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:

鋼球的質(zhì)量m/Kg

0.1

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

木塊滑行距離s/m

0.12

0.10

0.12

0.12

0.11

0.13

0.12

該同學(xué)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出物體的動能大小與質(zhì)量無關(guān),你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)論與物理事實(shí)是否相符?     (選填:相符或不相符);你認(rèn)為出現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的主要原因是              。

(4)質(zhì)量和速度哪一個(gè)對動能的影響較大呢?某物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示:

表一(鋼球撞擊時(shí)的速度為v=8cm·s-1

表二(鋼球質(zhì)量為m=100g

序號

鋼球質(zhì)量

m/g

木塊滑行距離s/cm

序號

鋼球撞擊速度v/cm·s-1

木塊滑行距離S/cm

1

100

10

1

8

10

2

200

20

2

16

40

3

300

30

3

24

90

  分析這兩組數(shù)據(jù)可以得物體的       對物體的動能影響較大。

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科目:初中物理 來源:2011-2012學(xué)年廣東省汕尾市新世界中英文學(xué)校九年級(上)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

在探究動能的大小與哪些因素有關(guān)時(shí),讓小車分別從斜面的不同高度由靜止開始下滑,撞擊水平面上的同一木塊,看哪次木塊被推得遠(yuǎn)(如圖所示).
(1)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究______;
(2)讓小車從不同高度滑下是為了______;
(3)實(shí)驗(yàn)中通過觀察______來比較動能大小的;
(4)此實(shí)驗(yàn)得出的正確結(jié)論是______.

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同步練習(xí)冊答案
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