初中物理探究影响物体动能大小的因素试题

小静在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示．

小静想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，小静发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象．为进一步探究，她设计了下述实验方案：
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的滴水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h₁，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h₂．通过比较h₂与h₁的大小关系即可作出判断．
请你作答以下问题：
（1）A球从斜面滑下的过程中，  能转化为动能．
（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了  能．
（3）已知重力势能的计算公式为E_p=mgh，动能的计算公式为E_k=mv²．若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式v_A=  ；若h₂=h₁，则说明B球被撞后开始运动的速度v_B  v_A（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在实际实验中，测出的h₂总小于h₁，若导致这一现象的原因是轨道不光滑，那么，在阻力不可避免的情况下，你认为小静的设计是否还有价值？请说出你的理由                                    ．

总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示．请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图象．

(8分) 如图所示是课堂上做过的“探究物体动能大小与质量关系”的实验装置。

(1)本实验的研究对象是         ，通过                        来判断研究对象的动能的大小。
(2)实验过程中通过让小车从        高度由静止开始下滑，保证小车碰撞木块时速度大小不变，通过
                         改变研究对象的质量。
(3)小车在下滑的过程中，重力势能         ，动能          。木块在运动过程中，机械能转化
为       能。
(4)按(2)中要求先后做两次实验，比较木块运动距离的长短可以得到结论：物体速度大小相同，                                                 。

如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置．

（1）实验中为了保证  不变，应始终使用同一个小球；
（2）让小球A从不同的高度由静止开始滚下，是为了研究小球到达水平面时动能的大小是否与  有关；
（3）实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的  来比较小球A到达水平面时动能的大小；
（4）实验表明，质量相同时，小球的速度越大，动能越  ．

图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上：
⑴实验中探究的是        （填“钢球”或“木块”）的动能与        的关系．
⑵实验中物体动能的大小是通过观察          （填“s”或“h”）的大小来反映的，这种常用的实验方法称为             法．
⑶若要在图的基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，应控制图中的    （选填m、h或s）不变．

如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，图乙是探究“物体的动能与质量的关系”的实验装置．关于这两个实验的说法中错误的是（ ）

A．两个实验都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同

B．甲实验可以推理出，如果运动的物体不受力，它将以恒定不变的速度一直运动下去

C．乙实验可得出物体的速度一定时，质量越大，动能越大

D．甲、乙实验中物体运动时，机械能始终保持不变

小明为了探究物体动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验，

（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A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要探究动能与物体运动速度的关系应选用     图，选择的理由是：                 。
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是            。
③实验中我们无法直接观察到小球动能的大小，我们可以通过观察                   来判断小球动能的大小。
④甲组实验可以得出的结论是               。

我国第一艘航母“辽宁舰”，其正常行驶的功率约为1.5×10⁸ W，正常行驶1min做的功是             J，辽宁舰舰载战斗机将配备“歼-15”机群，当战斗机从甲板上加速升空时，战斗机的动能            （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

下面是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，实验中让铁球从斜面上自由滚下，去撞击水平面上的木块，请补全下面的实验过程：

（1）在探究动能大小与物体质量关系时，应使小球的质量      （选填“相同”或“不同”），到达斜面底端时的      相同.
（2）如图甲、乙所示，质量为m的小球与质量为2m的大球，从同一斜面的同一高度由静止释放，该实验是通过观察      来比较铁球动能的大小.实验得到的结论是：        .
（3）在探究动能大小与物体运动速度的关系时，应将   两图比较，其中      图中木块被推动的距离较远.
（4）若水平面绝对光滑，本实验    （选填“能”或“不能”）达到探究目的.

桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图，风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，每片风叶质量为6t，长为40m。下表给出了1kg空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m³）

（1）当风速为6m/s时， 每千克空气具有的动能是多少焦耳？
（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×10⁵J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h，煤的热值为3×10⁷J/kg）
（3）当风速为10m/s时， 若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×10⁵J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如甲图所示。请回答下列问题：

（1）从同一高度由静止释放的目的是        _，该实验的目的是研究铁球的动能大小与        （选填“质量”或“速度”）的关系。
（2）该实验是通过观察       的大小，来说明铁球对木块         的多少，从而判断出      （“铁球”或“木块”）具有的动能的大小。
（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验能成功吗?答：                      
（4）有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行? 答：          若他按此方案操作，他会看到的现象是：              

如图，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的h_A、h_B、h_C高处滚下（m_A=m_B<m_C，h_A=h_C >h_B、），推动纸盒运动一段距离后静止。

（1）要研究动能与质量的关系，我们应选择      （选填a、b、c）两图来进行比较。
（2）要研究动能与速度的关系，我们应选择      （选填a、b、c）两图来进行比较。
（3）从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达水平面时，       球的动能最大。
（4）实验中，小球动能的大小是通过                    直观地反映出来。

洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将___（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为________。

在探究“物体的动能的大小与什么因素有关？”的活动中：
（1）实验中物体的动能是指     （小车/木块）的动能；
（2）实验中物体动能的大小是通过     来反映的；
（3）如图，对比甲、乙实验现象，可以探究动能与     的关系；
（4）如图，对比甲、丙实验现象，     （能/不能）探究动能与质量的关系，理由是     ．

图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：

（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与           的关系；设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受        的关系。
（2）甲实验是钢球通过木块被推动          的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果                ，将永远做匀速直线运动。
（3）我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能，请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系？