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在探究“动能大小与哪些因索有关”的活动中,提供以下器材:中间有沟槽的木质轨道(如...

在探究“动能大小与哪些因索有关”的活动中,提供以下器材:中间有沟槽的木质轨道(如图所示,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较光滑)、大小与沟槽相当的玻璃球和铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.
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(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较 ______的大小来比较小球动能的大小.
(2)为了研究动能与质量大小的关系.请你写出简要的操作步骤:______
(3)在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弹与压缩量x之间关系的实验方案:用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;用刻度尺测量出小球上升的高度h.表数据是小明的实验记录.
实验次数弹簧压缩量x(cm)上升高度h(cm)
11.001.50
22.005.99
33.0013.50
44.0023.89
由表中可知,若压缩量x=1.00cm时,小球上升的高度为h1,压缩量x=2.50cm时,小球上升的高度为h2,则h1 ______h;(填:“>”、“<”或“=”).
(4)若小球到达最高点时弹性势能全部转化为重力势能.分析数据后发现弹簧弹性势能E与压缩量x ______正比(成/不成).
物体动能和两个因素有关,一是物体质量,二是物体运动速度. 弹性势能和弹性形变程度有关,弹性形变程度越大,弹性势能越大. 重力势能和两个因素有关,一是物体重力,二是物体上升高度. 探究过程应按照控制变量法进行. 【解析】 (1)通过小球下滑后,对弹簧压缩的程度来反映动能的大小.动能越大,弹簧压缩后的形变程度就越大. (2)需要按照控制变量法,保证物体运动速度相同. 具体做法:分别让玻璃球和铁球从沟槽的同一高度滑下,当球的速度相同时,质量越大,球的动能越大. (3)当弹簧压缩程度越大时,弹簧弹性形变程度越大,弹性势能越大,转化为的动能越大. 当物体向上滑动时,转化为的重力势能也就越大. 所以h1<h2. (4)根据表格数据,发现当弹簧压缩量增大4倍后,物体上升高度增大的倍数不是4倍,所以弹簧弹性势能E弹与压缩量x不成正比. 故答案为: (1)轻质弹簧被压缩后形变. (2)分别让玻璃球和铁球从沟槽的同一高度滑下,当球的速度相同时,质量越大,球的动能越大. (3)<. (4)不成.
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考点分析:
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实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
11.5101
212010
31201.510
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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