高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”.据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与 有关,下落过程是将重力势能转化为 ;“十次车祸九次快,还有喝酒和超载”,汽车在公路上行驶的过程中,超速、超载容易引发交通事故,这是因为速度越大,质量越大, 就越大.
如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中通过观察 的大小,来判断小球动能的大小,这种方法在物理学上称为 (选填“控制变量法”、“转换法”)。
(2)当研究动能的大小与速度的关系时,应该选用质量 的两个小球从斜面上 高度由静止滚下(选填“相同”或“不同”)。
(3)某同学利用上述实验装置“探究动能大小与质量”的关系,它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下,实验记录数据如下:
该同学根据以上实验数据得出物体的动能大小与质量无关,你认为实验结论与物理事实是否相符? (选填:相符或不相符);你认为出现此实验现象的主要原因是 。
(4)质量和速度哪一个对动能的影响较大呢?某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示:
分析这两组数据可以得物体的 对物体的动能影响较大。
在探究“动能的大小与什么因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
猜想一、动能的大小可能与物体的密度有关;
猜想二、动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三、动能的大小可能与物体的质量有关.
老师提供如下实验器材:刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)、小木块和长木板.
(1)同学们设计了如下实验方案:按图组装实验器材,让小球从斜面上由静止滚下,碰撞水平面上的小木块后,根据木块被撞出的距离,来比较 的动能大小.
(2)为了验证“猜想一”,应将100g的铁球和 分别从斜面的 (选填“不同高度”或“同一高度”)处由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量有关距离.
(3)为了验证“猜想二”,应让同一小球从斜面的 (选填“不同高度”或“同一高度”)由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量有关距离.
(4)如果水平面是光滑的,实验能否进行? 理由是 。
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一光滑斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
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许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(如上右图所示,按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其它所有骨牌会依次倒下),其中的物理原理是:骨牌倒下时, 转化为 ,这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
小华总结所做的物理探究实验发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来,这种研究物理问题的方法叫转换法。
探究动能的大小与哪些因素有关 比较水和沙子吸热本领的大小
如图:甲实验中小球动能的大小是通过观察比较 反映出来的。乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来反映的.
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用 法。如图:甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变 的大小,同时控制小球的 不变. 乙实验中只有物质的 不同,其他因素必须控制相同(例如烧杯的规格相同、水和沙的 相等、酒精灯加热方式相同等)。
2007年10月24日18时05分,搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射成功,此次成功发射标志着我国航天技术已经进入世界领先行列。
⑴长征三号甲运载火箭使用的燃料是氢。氢气的热值为14.3×107J/kg,它的物理意义是________________________,现有4kg的氢气,完全燃烧其中的3kg,放出的热量是___________,余下1kg氢气的热值是_____________。
⑵长征三号甲运载火箭上升时,燃料的化学能通过燃烧转化为 ,又通过做功把其转化为火箭的____________能。
⑶“嫦娥一号”探月卫星在从远地点向近地点运行的过程中,重力势能_____,机械能_______。(变大\变小\不变)
下列说法中,错误的是( )
A.甲图表明:被举高的物体具有重力势能 |
B.乙图表明:在内燃机的压缩冲程中,机械能转化为内能 |
C.丙图表明:气体对外做功,内能减少,温度降低 |
D.丁图表明:小明在自家小区滑滑梯时,动能增加,重力势能减少,机械能不变 |
用F=15N的外力沿着长50cm,高30cm的粗糙斜面,将重为20N的木块匀速拉上斜面,此过程中木块的机械能将 (选填“增加、减少、或保持不变”),外力F所做的功为 ,此斜面的机械效率为 .
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.该方案是为了探究动能大小与_________关系,若木块被撞后移动的距离越远,说明小球对木块的推力___________越多,小球撞击木块时的动能__________.
(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,你能得出的结论是_____________.
(3)若质量不同的小球分别从斜面的不同高度静止自由释放推动同位置的木块,则 (选填“能”或“不能”)根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小.
(4)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,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:
实验 序号 |
小球的质量 m/g |
小球自由滚下 的高度h/cm |
木块被撞后 运动的距离s/m |
1 |
30 |
10 |
4 |
2 |
30 |
20 |
16 |
3 |
60 |
10 |
8 |
(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.
下面是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置.
(1) (2)
(1)该实验是通过 研究方法,研究小车的动能大小和哪些因素有关的;采用 研究方法比较动能的大小.
(2)图(1)所示方案是为了探究动能大小与 (填“速度”或“高度”)关系的,根据你所学的知识可得出的结论是 .
(3)若想用图(2)所示方案探究动能大小与质量的关系,需要改进的地方是 .
在探究“汽车的速度”的实验中,甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图像分别如图(1)、(2)示.由图可知,甲车的动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙车的动能;经过相同的时间,甲、乙两车牵引力做的功之比为 .(空气阻力忽略不计)
小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮,橡皮离手后,在空中飞行到落地的过程中(不计空气阻力),动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是( )
A B C D
小明猜想:动能的大小可能与物体的质量和速度有关。因此,他设计了如下两种实验方案:
A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示);
B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)。
(1)实验中是通过观察 来比较小车对木块做功的多少的。
(2)A方案是为了探究动能大小与 关系,若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力 越多,小车撞击木块时的动能 。
(3)小明想用B方案探究动能大小与质量的关系,该方案是否合理? ,理由是 。
(4)假若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的,原因是 。
试题篮
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