动能大小探究实验专项训练浙教版九年级上册科学

动能大小探究实验专项训练班级__________座号_____姓名__________分数__________一、动能大小探究实验1．小科用图甲装置探究影响物体动能大小的因素，在光滑的水平面右端固定一个强力磁铁，一辆绑有磁铁的小车从光滑斜面上滑下后在水平面上向右运动（确保不与强力磁铁碰撞）。现从斜面顶端静止释放小车，小车在水平面上运动的距离记为SOA（A点为小车离强力磁铁最近的位置）。小车所受斥力与SOA的关系如图乙所示。请回答下列问题：

（1）A点与强力磁铁的距离越近，反映小车到达水平面时的初始动能越______。

（2）为探究物体质量大小对动能的影响，小科应该选择图丙中的______（选填“①”或“②”）装置与图甲进行对照实验。

（3）图乙中阴影部分面积表示的物理量是______。2．小江同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关

猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关

为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表：

实验序号铅球代号铅球质量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A200②B400③C2001④D2001

（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过______来反映的；

（2）比较③④，得到的结论是__________________；

（3）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep=mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为______J。（忽略空气阻力）3．冰壶比赛中，为减小冰壶与冰面间的摩擦，运动员需在冰壶运动路线上的某些区域刷冰，如图甲。

（1）为探究刷冰长度的影响因素，小科和同学用图乙装置寻找模拟刷冰区域的材料，将木块分别放在木板、绸布、棉布上，用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动，发现测力计示数关系是F棉>F水>F绸。若用木板模拟未刷冰区域，则应选___________（填“棉布”或“绸布”）模拟刷冰区域；

（2）他们用图丙装置，将长为的l所选材料M平铺在木板上，代表刷冰区域。让木块从斜面上滑下，经过M后停在木板上的固定位置P。为使木块每次都能运动到固定位置P，所需M的长度l与哪些因素有关？大家提出以下猜想：

猜想1：与木块由静止滑下时的高度h有关；

猜想2：与M左端到斜面底端的距离x有关。

①验证猜想1时，保持x不变，将木块从不同高度由静止滑下，改变l，使木块最终都停在位置P，数据记录如下表所示。得到的结论是___________；序号12345释放的高度h/mM的长度l/m0②验证猜想2时，小科改变M左端到斜面底端的距离x，让木块从不同高度由静止滑下，最终都停在位置P，测量出对应的所铺材料M的长度l记录数据，得出结论。该实验操作中存在的问题是___________。4．小科为了验证物体动能大小是否与物体质量有关，用如图所示的装置进行实验。实验器材：一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的铁球、一块挡板、三块足够厚的橡皮泥。

（1）实物时，将重量不同的铁球放同一斜面的同一高度处静止释放。通过观察比较___________来判断铁球动能大小；

（2）小宁认为小科用三个实心铁球不合理。应调整用相同___________、质量不相同的金属球做上述实验；

（3）改正后，预期观察到的实验现象是___________。5．小科同学利用下图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量。回答下列问题：

（1）如图甲、乙所示，目的是探究动能大小与___________有关；

（2）如图乙、丙所示，图乙木块C滑行得更远些，由此得出物体速度相同时，质量越大，动能越大的结论。则实验中___________（填“>”“<”或“=”）；

（3）该实验是通过观察木块C被撞击后移动的距离判断小球具有的动能的大小。下列实验中也是采用类似研究方法的是___________（填序号）；

阻关系，使电压保持不变

（4）小强将实验装置改成图丁所示装置研究动能大小是否与质量有关。利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，结果发现木块移动的距离均相同，于是得出动能大小与质量无关的结论。产生这一错误结论主要原因是___________。6．物体的动能大小与物体的质量和速度有关。某小组选用质量不同、材质相同的光滑金属小球进行如图所示实验，记录木块在水平面上移动的距离，数据如表。

试验序号小球放置的高度小球的质量木块在水平面上移动的距离1hms12h2ms232hms3（1）实验所用的水平面不能是光滑的，原因是___________；

（2）实验中为了使小球到达水平面的初速度不同，应采取的操作是___________；

（3）实验发现s2始终等于s3，请从功能转化角度分析产生此现象的原因___________。7．小文利用自制的实验器材来探究物体动能大小的影响因素，如图甲所示．实验过程如下：

①取2条相同的带凹槽轨道，用双面胶将软尺粘在轨道上。

②将两条轨道平行放置在水平桌面上，钢球可以在轨道上自由滚动。

③取两个完全相同的小钢球，放在如图所示位置。

④一只手握住木尺的一端（O点）固定不动，另一只手向前推动木尺，使木尺绕着O点旋转。

⑤当木尺与轨道垂直（虚线位置）时停止推动，同时释放两个小球。

⑥读出圆柱体被小钢球推动的距离，比较小钢球动能的大小。

（1）小文的实验基于的猜想是：______。

（2）图乙是教材中探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置，图甲装置的优点是______。

（3）实验过程中，小文发现两个圆柱体在轨道上滑动的距离相同（均未滑出轨道），测量发现圆柱体1的质量大于圆柱体2的质量，请根据此现象，能否判断哪个小球动能大，并说明理由。______8．(2022年舟山嘉兴中考)小舟骑自行车时发现猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。【建立猜想】①……；②物体运动可能与阻力大小有关。【设计方案】方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。【交流反思】（1）方案一的设计，小舟基于的猜想是___________。（2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将___________。（3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是___________。9．(2022年绍兴中考)在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。（1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，___________。（2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A，B，C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况，请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。___________（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是___________A.B.C.10．小乐在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量（x）成正比，也可能与形变量的平方（x2）成正比。他将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，进行如下操作（装置如图）：

①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；

②将中间有孔的小铁块套在光滑竖直杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；

③放开手，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；

④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量（x）、形变量的平方（x2）。实验序号h0/米h1/米h2/米x/米x2/米21231.554

（1）实验中弹簧的形变量x=___________（用所测量符号表示）；

（2）该实验中是通过___________来反映弹簧的弹性势能大小；

（3）小乐得到实验结果如上表，得出结论：弹簧弹性势能的大小与弹簧形变量的平方成正比。结合表中数据说明作出该结论的理由___________。11．如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔。小明利用圆珠笔开展了以下实验研究。

实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系，实验数据记录如下表：序号钩码质量（g）弹簧压缩量×（mm）弹簧弹力F（N）k1502210041

实验二：先将笔倒立向下按压然后放手，笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段：

①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见位置a）；

②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长（见位置b）；

③笔继续上升到离桌面2cm的最高处（见位置c）开始下落。

（1）实验一表中的“k”应该填入的项目是：___________；

（2）笔在上升过程中，笔的外壳的最大速度处于位置___________

之间；（选填“ab”或“bc”）

（3）若不计一切摩擦，请说明从a到b到c位置笔的内芯的机械能变化情况？___________。

动能大小探究实验专项训练（参考答案）一、动能大小探究实验1．大①功2．陷入沙中的深度物体的重力势能与物体运动的路径无关23．（1）绸布（2）所需M的长度l与木块由静止滑下时的高度h有关（3）没有控制木块从斜面上同一位置滑下4．（1）橡皮泥的凹陷程度（2）体积（3）体积相同、质量不相同的金属球从同一斜面的同一高度滑下，金属球的质量越大，撞击橡皮泥时橡皮泥的凹陷程度越大。5．（1）质量（2）=（3）A（4）弹簧的压缩程度相同，小球获得的动能相同，对木块做的功相同，木块移动的距离相同6．木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小将小球从斜面的不同高度滚下重力势能与质量和高度有关，第二次实验小球的质量和高度分别是第三次实验的2倍和1/2倍，初始的重力势能相同，到达水平面的动能也相同，克服摩擦力做功转化成的内能也想通，由W=fs可知小球运动的距离相同。7．(1)动能的大小与小球的速度有关(2)图甲更容易比较小球初速度与圆柱体被小球推动的距离大小关系(3)钢球2的动能小于钢球1的动能，圆柱