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4.在初中物理学习中,我们曾用斜面做过多次探究实验,如图甲是利用斜面“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一小车A从斜面上不同的高度由静止滑下,碰到同一木块B上.

(1)实验中是通过观察木块被推动的距离的大小,从而判断小车动能大小的,这种研究问题的方法称为转换法.
(2)设计甲实验的目的是研究小车动能的大小与速度的关系,得出的结论是:物体质量一定时,速度越大动能越大.
(3)在进一步实验探究时发现,质量和速度都是影响动能大小的因素.那么,物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小明查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示),结合生活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是速度.
一些物体的功能E/J
行走的牛约160
人骑自行车约 800
飞行的步枪子弹约5000
(4)图乙为某段道路的限速标志牌,请结合所学知识解释:
①对机动车限定最高行驶速度:质量一定,速度越快动能越大.
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:速度相同时,质量越大动能越大.
(5)用图甲装置和器材探究“阻力对物体运动的影响”实验,必须增加的器材是B(请从以下三个选项中选择).
A.倾斜程度不同的斜面    B.粗糙程度不同的水平面    C.质量不同的钢球.

分析 (1)实验中小车的动能大小通过比较小车推动木块距离的远近来反映,是转换法的运用;
(2)动能的大小与物体的质量和速度有关,探究动能与质量关系时,控制速度不变;探究动能与速度关系时,控制质量不变.
(3)通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出结论;
(4)对机动车的行驶速度进行限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低;
(5)探究阻力对物体运动的影响,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,据此进行分析.

解答 解:(1)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,用到的是转换法;
(2)甲图中实验中让同一小球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,“同一小球”控制了小球的质量不变,“不同高度”小球的高度不同,运动的速度也就不同,因此该实验探究的是小球动能与速度的关系.物体动能大小与速度的关系是:物体质量一定时,速度越大动能越大;
(3)子弹的质量很小,约是人质量的$\frac{1}{6000}$,子弹的速度只是人骑自行车速度的80倍,而它们的动能却差不多,说明速度对物体动能的影响更大.
(4)①机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;
②在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同;
(5)探究阻力对物体运动的影响,需要比较小车在不同表面上运动的距离,据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,故B正确.
故答案为:(1)木块被推动的距离;转换;(2)速度;物体质量一定时,速度越大动能越大;(3)速度;(4)①质量一定,速度越快动能越大;②速度相同时,质量越大动能越大;(5)B.

点评 动能的决定因素有两个:质量和速度.要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时,要从控制变量法的思路入手分析.注意解本题时,要把握转换法和控制变量法的运用.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

14.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究,下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据.

弹簧受到的拉力/N01234
甲弹簧的长度/cm678910
乙弹簧的长度/cm68101214
(1)分析数据可知:
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比;
②甲弹簧受4N拉力时的长度跟乙弹簧受2N拉力的长度相同;
(2)如图所受的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同.若甲弹簧的刻度如图A.
①由图知A弹簧的量程是4N,B弹簧的量程应是2N;
②B弹簧的分度值是0.1N.
(3)经实验探究发现:在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,现为探究在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验如下:①将一根弹簧剪成长度不同(选填“相同”或“不同”)的两段;②分别用大小相同(选填“相同”或“不同”)的力拉两弹簧,然后比较弹簧伸长长度.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

15.宇航员在地球上的质量是75kg,他的重力是750N,方向是竖直向下.当他到月球上时,他的质量不变(填“不变”或“改变”),重力改变(同上)(g=10N/kg).

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

12.如图是家庭常用的电热水壶,其铭牌数据如表所示.若加热电阻的阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1标准大气压.则:
额定电压220V
额定加热功率2000W
容量1.5L
频率50Hz
(1)电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多少欧姆?
(2)装满水后,壶中水的质量是多少千克?(1L=1×10-3m3
(3)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收多少热量?[C=4.2×103J/(kg•℃)]
(4)不考虑热量损失,烧开这壶水,需要多长时间?

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

19.如图所示,是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:

(1)用质量不同的A、B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同,是为了控制两球到达底端时速度相同;实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的动能 的大小.
(2)将(甲)与(乙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的速度有关.
将(甲)与(丙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的质量有关.
(3)本次实验采用物理最常用的一种实验方法是控制变量法.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

9.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:

(1)在没有挂钩码时杠杆静止在图甲位置,此时杠杆是否平衡?是(选填“是”或“否”).为使杠杆在水平位置平衡,可只将杠杆左端螺母向右(选填“左”或“右”)边旋一些.
(2)杠杆调好后,第一组同学按图乙进行实验,第二组同学按图丙进行实验.同学们经过激烈讨论后有些同学认为第一组实验更合理,理由是实验更具普遍性;有些同学认为第二组实验更合理,理由是力臂在杠杆上,便于测量力臂.
(3)实验中F1>F1′(选填“<”、“=”或“>”).
(4)丙实验时为费力杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”),在丙图中画出使杠杆平衡的最小拉力的示意图.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

16.阅读下文,然后回答文后问题.
2015中国长沙湘江国际帆船赛于6月20日、21日在长沙举行,长沙湘江重现百舸争流、千帆竞渡的盛景.你知道帆船比赛的条件吗?首先,帆船运动是靠风在帆上产生动力使船前进的,因此风是帆船运动的最主要条件.通常风力持续达到每秒3~20米时才适于比赛;其次,风向摆动超过50度也要从比赛公平的角度考虑停止比赛;再次,气象要素的基本要求是有风、水流不太急、能见度在1500米以上.

(1)帆船运动是靠风在帆上产生动力使船前进的,这说明了力可以改变物体的运动状态.
(2)风能推动帆船前进,是因为动能能是可以转移的.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

13.甲、乙两个带电的气球,悬挂在天花板上的同一个点上,静止时呈现如图所示情形.这两个气球带的是同(选填“同”或“不同”)种电荷,其中甲球对乙球的力记为F1,乙球对甲球的力记为F2,可以判断F1=F2(选填“>”、“<”或者“=”)

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

14.在探究物体所受重力大小与哪些因素有关的实验中:
实验序号质量m/kg重力G/N
10.11.0
20.22.0
30.33.0
(1)探究重力大小与质量的关系,使用的实验器材除了钩码,还需要弹簧测力计;不使用其他物体而选择使用钩码的好处是:可以直接读出质量;根据表格中的实验数据,可知:物体所受重力大小与物体的质量成正比.请简要写出你分析数据并得出此结论的依据:重力与质量的比值是一个定值.
(2)探究重力大小与物体形状的关系,用橡皮泥为实验对象.小华用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验;小明把橡皮泥捏成各种形状进 行实验.你赞同小明的做法,另一个同学的错误之处是没有控制橡皮泥的质量一定.

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