如圖所示,在“物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小明將A、B、C三小球先后從同一裝置的ha、hb、hc高處滾下(ma=mb<mc,ha=hc>hb),推動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止.
(1)該這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,利用______來比較物體的動(dòng)能大小.
(2)要研究動(dòng)能與速度的關(guān)系,我們應(yīng)選擇______兩圖來進(jìn)行比較.比較圖a和c可以得出的結(jié)論是:______.
(3)將本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了的幾種物理研究中的方法序號(hào)填寫在空格中______.
A、控制變量法 B、類比法 C、等效替代法 D、轉(zhuǎn)換法
(4)表是某同學(xué)在本實(shí)驗(yàn)中記錄的一些數(shù)據(jù),請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出物體的動(dòng)能E和物體的質(zhì)量m和速度v的關(guān)系式______.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 質(zhì)量(kg) | 速度(m/s) | 動(dòng)能(J) |
1 | 0.5 | 2 | 1 |
2 | 0.5 | 1 | 0.25 |
3 | 1 | 1 | 2 |
A、kW?hB、J/sC、(m/s)2?kg D、N?m.
解:
(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,利用紙盒被推出的距離大小來比較物體的動(dòng)能大小.
(2)要研究動(dòng)能與速度關(guān)系,必須保證質(zhì)量相同,而速度不同,ab兩圖小球的質(zhì)量相同,從不同高度滾下,到斜面低端速度不同,故選擇ab兩圖;
ac兩圖,小球的質(zhì)量不同,從相同高度滾下,到斜面低端速度相同,得出結(jié)論:當(dāng)速度一定時(shí),質(zhì)量越大、動(dòng)能越大;
(3)由上面分析可知,用到了轉(zhuǎn)換法和控制變量法;
(4)計(jì)算每一次實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和速度的平方的乘積,與E比較,可得E=mv2;
(5)由公式W=Pt、E=mv2、W=Fs可知,kW?h、(m/s)2?kg、N?m是功、能量的單位;J/s是功率的單位,1W=1J/s.
故答案為:(1)紙盒被推出的距離大小;(2)a、b;當(dāng)速度一定時(shí),質(zhì)量越大、動(dòng)能越大;(3)A、D;(4)E=mv2;(5)B.
(1)物體動(dòng)能的大小,可由它對(duì)外做功的多少來體現(xiàn).球把紙盒推出的距離長,說明的物體對(duì)外做的功多,進(jìn)而體現(xiàn)它的動(dòng)能大,這是一種轉(zhuǎn)換的方法.
(2)動(dòng)能的決定因素有兩個(gè):質(zhì)量和速度.根據(jù)控制變量法的思路,去分析解決.要研究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,必須保證速度相同,而質(zhì)量不同.研究動(dòng)能與速度關(guān)系,必須保證質(zhì)量相同,而速度不同.據(jù)此分析回答;
(3)從上面(1)(2)選擇用到的物理學(xué)方法;
(4)分析表中數(shù)據(jù),得出物體的動(dòng)能E和物體的質(zhì)量m和速度v的關(guān)系式;
(5)根據(jù)公式W=Pt、E=mv2、W=Fs分析推導(dǎo).
點(diǎn)評(píng):明確本實(shí)驗(yàn)中研究動(dòng)能大小的決定因素時(shí)運(yùn)用了控制變量法,反映動(dòng)能多少時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法,找規(guī)律時(shí)要么想乘,要么相加,要么相減,要么想除,分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論.
物理解題技巧分享:滑動(dòng)摩擦力:壓力粗糙成正比,滑動(dòng)大于滾動(dòng)的,勻速直線或靜止,根據(jù)平衡力來求。