2019年中考物理实验专题复习——探究物体的动能(重力势能、弹性势能)大小跟哪些因素(答案解析)

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和小铁块上升的距离△h 实验次数

1 2 3 4

h0/m 0.50 0.50 0.50 0.50

h1/m 0.40 0.30 0.20 0.15

h2/m 0.55 0.90 1.55 2.00

x/m 0.40 0.20 0.30 0.35

X2/m2 0.01 0.04 0.09 0.12

△h/m 0.15 0.60 1.35 1.85

（1）实验中弹簧的形变量x= h0﹣h1 （用所测物理量符号表示）； （2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过 D 来间接反映的； A．h1 B．h2 C．h2﹣h0 D．h2﹣h1

（3）该同学根据表中数据分别做出图甲△h﹣x和图乙△h﹣x2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与 形变量的平方 成正比

【分析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度；

（2）实验中弹性势能的大小时通过铁块被弹起的高度来间接的反应，这用到了转换法； （3）正比例函数图象为过原点的直线。

【解答】解：（1）弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即x=h0﹣h1；

（2）实验中弹性势能的大小时通过铁块被弹起的高度来间接的反应，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2﹣h1，故D正确；

（3）由表可知△h=15x2，△h与x2成正比例函数关系，图象为过原点的直线，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。

故答案为：（1）h0﹣h1；（2）D；（3）形变量的平方。

【点评】本题考查了学生通过题中信息分析解答能力，这类题，难度一般不会很大，只要认真审题即可解答。

8．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。

（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录 滑块被撞击后移动的距离 。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从

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另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与 速度大小 的关系。

（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。 将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。

【分析】重力势能与两个因素有关：高度、质量。利用转换法体现重力势能的大小；要采用控制变量法进行实验，即研究重力势能与高度关系时控制质量一定；研究重力势能与质量关系时控制高度一定。

【解答】解：（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的一口放入后，静止释放。通过观察滑块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，在质量相同时，改变滑块的高度，可验证动能大小与速度大小的关系；

（2）研究重力势能与质量关系时控制高度一定，使用质量不同的钢球；

实验步骤：将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。 故答案为：（1）滑块被撞击后移动的距离；速度大小；

（2）将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。

【点评】在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。

9．（2018?泰州）某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。

（1）小明用两辆相同的小车，在其中一辆小车上放一个砝码，然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放，撞击置于水平面上的木块，如图（a）。

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①将小车从同一位置处释放，目的是为了控制小车到达水平面的 速度 相同。

②通过比较 木块被推出的远近 来比较小车动能大小。根据实验得出结论：动能大小与质量大小有关。

（2）小红改变实验方案：让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的木块，如图（b）。发现：木块滑行的距离不一样远。根据这一现象，能做出以下哪个判断？ C 。

A．动能大小与质量无关，一定还与其他因素有关 B．动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关

C．不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关

【分析】（1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同。则让质量不同的小车从同一高度滚下；通过对木块推出距离的多少可看出小球动能的大小；

（2）同一小车保证了质量相同，从斜面的不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，木块被撞后移动的距离越远，推力做功越多，就可以说明木块的动能越大，从而得出质量相同时，速度越大的物体动能越大。动能的大小与物体的质量和速度有关。

【解答】解：（1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，为了使小车在水平面运动时的起始速度相等，需将质量不同的小车从斜面上的同一高度处由静止滑下；通过木块被推出距离的多少可看出小车动能的大小；

（2）同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大，小车质量一定，不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关；故选C。 故答案为：（1）速度；木块被推出的远近；（2）C。

【点评】掌握影响动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。

10．（2018?安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。

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（1）实验原理：

①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越 大 。

②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越 大 。 （2）实验现象：

①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越 高 。木块运动的距离越长。

②同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越 大 ，木块运动的距离越长。

【分析】（1）①整个过程中重力势能转化为动能，机械能守恒。动能与速度和质量有关，质量不变时，当动能越大，速度就越大；

②物体做功的过程就是能的转化过程，物体对外做功越多，所具有的能量越大；

（2）影响动能大小的因素有质量和速度，质量越大，速度越大，物体所具有的动能越大。 【解答】解：（1）①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大；

②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大； （2）①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高，到达水平面时的速度越大，因此动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长；

②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动，到达水平面时的速度一定，质量越大，所具有的动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。 故答案为：（1）大；大；（2）高；大。

【点评】决定动能大小的因素有两个：物体的质量和物体的运动速度。因此研究物体动能大小与这两个因素的关系时要用到控制变量法，物体动能的多少可以通过木块被推出去的距离来体现。

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