27、
在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中,提供以下器材:中间有沟槽的木质轨道(如图甲,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑)、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.
(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较
弹簧被压缩的程度
,来比较小球动能的大小,这种方法在科学上叫做“转换法”.下面的四个研究实例中也采用这种方法的是:( )
A、学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
B、探究串联电路电阻的关系时,通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识
C、探究电功大小跟哪些因素有关时,通过小灯泡的亮度来比较电功大小
D、探究电流与电压、电阻关系时,控制电阻(电压)不变,研究电流与电压(电阻)关系
(2)为了研究动能与质量大小的关系,应让玻璃球和铁球分别从
轨道的同一高度处
释放.研究后得出的结论是:
物体的速度相同时,质量越大具有的动能越大
.
(3)课外兴趣小组活动中,物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材,设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案:(实验装置如图乙)
①用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;
②松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;
③用刻度尺测量出小球上升的高度h.下表数据是小明的实验记录.由表中可知,
若压缩量x=1.00cm时,小球上升的高度h
1,压缩量x=2.50cm时,小球上升的高度h
2,则h
1<
h
2(选填“>”“<”或“=”).
(4)若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能.分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x
不成
正比(选填“成”或“不成”).
实验次数 |
弹簧压缩量x(cm) |
上升的高度h(cm) |
1 |
1.00 |
1.50 |
2 |
2.00 |
5.99 |
3 |
3.00 |
13.50 |
4 |
4.00 |
23.98 |