實驗18 探究影響動能大小的因素-中考物理必考實驗專項復(fù)習(xí)

實驗18探究影響動能大小的因素（原卷版）

命題解讀

_____________________/

通過對《探究影響動能大小的因素》的探究活動，不僅可以讓學(xué)生準(zhǔn)確認(rèn)識影響動能大小的因素，還

可以加深對動能概念的理解。為此，《探究影響動能大小的因素》實驗在中考試卷中也會出現(xiàn)，所占分值

一般在3分-5分之間。

《探究影響動能大小的因素》主要考試內(nèi)容有：實驗探究的設(shè)計、思路和探究過程以及實驗結(jié)論，通

過探究實驗加深對知識的理解和掌握并考查考生對此實驗認(rèn)識程度。在對此實驗的考查過程中，延伸或拓

展內(nèi)容會出現(xiàn)動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化、動能概念在生活中的應(yīng)用、物體動能的獲得是重力做功的結(jié)果等。

但縱觀其考查內(nèi)容，大都來源于學(xué)生生活實際、規(guī)律和和方法。所以學(xué)生只要抓住方法、應(yīng)用得當(dāng)，一般

都能輕松解決。

實驗梳理

實驗探究-影響動能大小的因素

【實驗?zāi)康摹刻骄坑绊憚幽艽笮〉囊蛩亍?/p>

【實驗器材】木板，長方形木塊，質(zhì)量不同的小球。

【實驗原理】運(yùn)動的小球碰到水平桌面上的木塊，木塊被推的越遠(yuǎn)，說明小球?qū)δ緣K做的功越多，小

球動能越大。

【實驗步驟】一、實驗裝置如圖。

一4一

!B?4

.1__\ri

二、讓小球A從斜面頂端自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動一段路程，記錄路程大小si,并計

入表格。

三、讓小球A從斜面中間位置自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動一段路程，記錄路程大小S2,

并計入表格。

四、換另一個質(zhì)量不同的小球，重復(fù)上述兩步實驗，并記錄路程S3、s4；數(shù)據(jù)并計入表格。

五、實驗表格

小球A實驗步驟小球B

實驗步驟

次數(shù)路程s/cm次數(shù)路程s/cm

斜面頂端S11斜面頂端S31

22

33

11

斜面中間S22斜面中間S42

33

六、整理器材。

【實驗結(jié)論】物體動能與質(zhì)量有關(guān)，與速度有關(guān)。質(zhì)量越大、速度越大的物體，動能越大。

考向點撥

____________________J

《探究影響動能大小的因素》?？紗栴}：

1.實驗方法：轉(zhuǎn)換法(動能大小轉(zhuǎn)換成木塊移動距離)、控制變量法;

2.如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下,則到達(dá)斜面底端時速度大小相同；

3.如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下(注意控制鋼球質(zhì)量一定)；

4.如果水平面絕對光滑能否達(dá)到實驗?zāi)康模翰荒?，在光滑平面上，木塊做勻速直線運(yùn)動;

5.判斷動能和速度有關(guān)必須：使用相同小球;

6.判斷動能和質(zhì)量有關(guān)必須：控制小球到水平面時速度相同;

7.起點位置越高：小球達(dá)到斜面底端速度越大;

8.木塊運(yùn)動距離越大：動能越大;

9.小球在水平面上不能立即停下的原因：小球具有慣性;

10.木塊在水平面上最終會停下來的原因：受到摩擦力的作用;

11.能量轉(zhuǎn)化

(1)小球從斜面由靜止?jié)L下，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;

(2)木塊在水平面運(yùn)動的過程中木塊的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;

(3)若斜面光滑，小球從斜面頂端由靜止?jié)L到斜面底部的過程中其機(jī)械能不變;

12.木塊被撞后滑出木板：換同樣較長的木板,注意控制變量；

13.木塊在水平面滑行距離太短：減小木塊的質(zhì)量或增大小球由靜止釋放的高度等:

14.實驗結(jié)論：

(1)物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動能就越大;

(2)質(zhì)量相同時，速度越大的物體具有的動能越大;

(3)速度相同時，質(zhì)量越大的物體具有的動能越大；

15.超速、超載問題判斷：超速時，物體質(zhì)量不變，速度越大、動能越大;超載時，物體速不變，質(zhì)

量越大，動能越大;

16.斜面的作用：使物體獲得速度并改變速度大小；

17.用小球做實驗的不足之處：很難保證小球做直線運(yùn)動。

題組訓(xùn)練

A組（中考真題感知）

1.（2023?牡丹江）探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)的實驗裝置如圖所示。關(guān)于該實驗說法正確的是

（）O

'cr____

A.水平面越光滑越好

B.實驗研究的是木塊的動能大小

C.小球由斜面滾下，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

D.小球質(zhì)量越大，動能越大

2.（2023?蘭州）近年來，渣土車因“多拉快跑”而引發(fā)的交通事故時有發(fā)生，引起了交通管理部門

的高度重視。小彤設(shè)計了如圖所示的實驗來模擬汽車超速、超載帶來的危害，通過電磁鐵的控制，讓質(zhì)量

分別為㈣和機(jī)2（機(jī)1〈加2）的小鋼球從圓弧軌道的一定高度（4<4）由靜止?jié)L下，撞擊水平面上的紙

盒并將紙盒推動一段距離（實驗中的圓弧軌道、水平面和紙盒均不變）。

（1）分析甲、乙兩圖可知，（選填“甲”或“乙”）圖中的小鋼球在剛到達(dá)水平面時的

速度更大;

(2)比較甲、乙兩圖可知，在__________一定時，小鋼球的越大,動能越大。

(3)比較兩圖可以模擬汽車超載帶來的危害；

(4)假如你是一名汽車駕駛員，請你從物理學(xué)的角度談?wù)勗诎踩熊嚪矫嫘枰⒁饽男┦马?/p>

3.(2023?郴州)小明通過下面的實驗，研究“動能的大小與物體運(yùn)動的速度有關(guān)”的問題。質(zhì)量相

同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達(dá)水平面時的速度是的。(選填“相同”或

“不同”)。

(1)實驗1將小球從斜面頂端自由滾下(圖甲)，觀察到木塊被撞出了一段距離。

(2)實驗2將小球從斜面中間自由滾下(圖甲乙)，觀察到木塊被撞出的距離比實驗1的距離

(選填“短"、“長”或“相等”)由上述實驗現(xiàn)象，我們可以得出結(jié)論；同一物體，,

動能越大。

(3)實驗3將小球從一光滑斜槽軌道(OAB)。點自由滾下(圖丙)，依次經(jīng)過46兩點到達(dá)。點(忽

略空氣阻力)，設(shè)46兩點的機(jī)械能分別為心和馬，則以EB(選填或)。

當(dāng)小球從8點做斜拋運(yùn)動到達(dá)最高點。時，假設(shè)小球所受的外力全部消失，則小球?qū)?

A.沿a軌跡運(yùn)動B.沿6軌跡運(yùn)動

C.沿c軌跡運(yùn)動D.保持靜止

丙

4.(2023?廣西)在“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓不同質(zhì)量的鋼球從斜槽同一高

度由靜止開始滾下，將靜止在水平面上的木塊撞出一段距離，如圖所示：

(1)在鋼球從斜槽滾下的過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為;

(2)實驗表明，鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，對木塊做功越，鋼球的動能就越；

(3)在水平面上，被撞出的木塊由于受到力的作用而停下。假如水平面光滑且足夠長，它將

做直線運(yùn)動。

5.(2023?濰坊)為探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)，利用斜槽、鋼球、木塊等器材在同一水平面上

進(jìn)行探究活動。鋼球從高為人的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動，運(yùn)動的鋼球碰上木塊后，能將木塊撞出一

段距離s,如圖所示。

A.鋼球在斜面上的動能

B.鋼球撞擊木塊時的動能

C.木塊被撞擊后的動能

(2)若水平面是光滑的，(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的。

(3)實驗過程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動的距離較短而不易進(jìn)行觀察和比較。對此請你寫出一條改進(jìn)措施:

6.(2022?湖北宜昌)小明和小紅在“探究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓鋼球從斜槽上

一定高度的位置滾下，在水平面上運(yùn)動，碰上木塊C并將C推動一段距離，通過推動距離的大小來判斷動

能大小。

A

甲乙

(1)實驗中探究的動能是指()；

A.鋼球撞擊木塊時的動能

B.鋼球撞擊木塊后的動能

C.木塊被鋼球撞擊后的動能

(2)如圖甲、乙為小明兩次實驗的示意圖，鋼球A、B的質(zhì)量以＞的高度小加，距離S?SB.他得出“物

體的質(zhì)量越大，動能越大”的結(jié)論,他的實驗方法(選填“正確”或“錯誤”)，理由是；

(3)小紅讓鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動能

與的關(guān)系。

7.（2022?金昌）如圖所示，擺線的長度/相同，小球A、B的質(zhì)量以〈外，懸線與豎直方向之間的夾

角斯。

（1）圖甲、乙中，同時由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直

位置，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的無關(guān);

（2）小強(qiáng)設(shè)計用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”。小球按圖示位置由靜止釋

放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定

距離后停止，本實驗中通過比較反映小球撞擊木塊C前的動能大小，這種研究方法叫（選

填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；

（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn)，可得出結(jié)論：小球的動能大小

與有關(guān)（選填“速度”、“高度”或“質(zhì)量”）；

（4）若水平面絕對光滑且足夠長，木塊C被撞擊后，它將做______直線運(yùn)動（選填“減速”、“勻

速”或““加速”）；

（5）在探究小球動能與質(zhì)量的關(guān)系時，有同學(xué)提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程

度,分別彈出質(zhì)量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時小球的動能（選填“相等”或“不相等”），

該方案（選填“正確”或“錯誤”）。

8.（2022?東營）如圖所示是“探究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。

（2）小車從粗糙斜面滑下的過程中，它的轉(zhuǎn)化為動能，機(jī)械能（選填“增

大”“減小”或“不變”）；

（3）物體的動能可能與運(yùn)動的速度和質(zhì)量有關(guān)。請你利用以上裝置設(shè)計實驗，探究同一個小車的動

能大小與速度是否有關(guān)。

［實驗步驟］___________

【分析與論證】

9.（2021?湖北）如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。

鋼球

木塊

（1）實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動能的大小與

的關(guān)系；

（2）本實驗是通過比較木塊被撞擊后來比較鋼球動能大??；

（3）小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會。

10.（2021?內(nèi)蒙古）學(xué)完動能知識后，小亦同學(xué)用如圖所示裝置模擬汽車超速帶來的安全隱患，甲、

乙兩圖中的小車、斜面、木板、木塊均完全相同。

甲乙

（1）實驗中，通過比較小車推動木塊距離的遠(yuǎn)近來判斷小車動能的大小，這種研究方法叫法。

（2）由圖中實驗現(xiàn)象得到的結(jié)論是。

11.（2021?天津）興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如

下探究：

（提出問題）汽車的動能大小跟什么因素有關(guān)？

（猜想假設(shè)）由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟有關(guān)；

由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟有關(guān)。

（進(jìn)行實驗）他們做了如圖所示的三次實驗：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某■高度由靜止

開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。

物塊被撞得越遠(yuǎn)，說明金屬球到達(dá)水平面時的動能就越;

（分析論證）分析甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：；

（實踐應(yīng)用）用甲、乙兩圖的實驗現(xiàn)象所得到的結(jié)論，可以解釋汽車（選填“超載”或“超速”）

行駛時危險性大的原因。

12.（2021?湖北）如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。

鋼球

木塊

(1)實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動能的大小與

的關(guān)系；

(2)本實驗是通過比較木塊被撞擊后來比較鋼球動能大??；

(3)小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會。

B組(限時針對訓(xùn)練)

1.如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。

長*1包口J這般“

(1)甲、乙兩圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時，具有相同的

(2)選用甲、乙兩圖探究的是動能與的關(guān)系，得出的結(jié)論是：；

(3)選用兩圖探究的是動能與速度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：；

(4)觀察木塊被撞擊后移動距離的長短，是為了判斷；這種研究方法稱為轉(zhuǎn)換法，本實驗設(shè)

計用的另一種研究方法是;若水平面絕對光滑，本實驗將(選填“能”或“不能”)達(dá)到探

究目的。

2.小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，選用質(zhì)量不同兩個鋼球0和2處分別不

從同的高度力和2分由靜止開始放下，觀察木塊被撞擊后移動的距離。實驗過程如圖所示。

（1）小明通過觀察來判斷小球動能的大小，他利用的研究方法是（選填“控制變量法”

或“轉(zhuǎn)換法”）；若水平面絕對光滑，本實驗將（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的；

（2）由甲、乙兩圖可得實驗結(jié)論：物體的動能大小與有關(guān)；

（3）小明由乙、丙兩圖得出實驗結(jié)論：物體的動能大小與質(zhì)量有關(guān)，她的看法是否正確？（選

填“正確”或“錯誤”）,理由是：o

3.在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓質(zhì)量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止

釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離。如圖甲所示。請回答下列問題：

用7.

（1）研究鐵球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制—相同，實驗時應(yīng)—來達(dá)到這一目的。

（2）該實驗是通過觀察—的大小，來比較鐵球動能的大小。

（3）有同學(xué)將實驗裝置改進(jìn)成圖乙所示，利用質(zhì)量相同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放，

撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較?？梢匝芯胯F球的動能大小與—（選填“質(zhì)量”或“速度”）

的關(guān)系。

（4）木塊在水平面上滑動時，受到水平面的摩擦力—（選填“變大”、“變小”或“不變”），克服

摩擦力做功的功率—（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（5）實驗結(jié)束后，某同學(xué)拿走木塊，先后將同一小車從同一斜面的不同高度處靜止釋放，記錄小車在

相同表面上滑行到靜止的距離，根據(jù)此現(xiàn)象，該同學(xué)得出了動能與速度有關(guān)的結(jié)論，你認(rèn)為該同學(xué)的實驗

方案是否可行—（選填“可行”或“不可行”）。

4.“十次事故九次快”說明汽車超速會帶來危害，汽車“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁禍?zhǔn)?，?/p>

速與超載嚴(yán)重危害了道路交通安全。

小明通過實驗探究貨車超速與超載在追尾事故中的危害，用到的器材有：小車（模擬貨車）、木塊（模

擬被追尾車輛）、祛碼若干、坡度固定的斜面。將小車從如圖甲所示的4處自由釋放，小車在水平面上運(yùn)

動一段距離s.后停止，s.可視為剎車后運(yùn)動的距離。將木塊靜置于小車右側(cè)所在的位置8處，表明符合核

載量并在限速內(nèi)的貨車不會對前車追尾。

請回答下列問題：

（1）探究貨車超速的危害：如圖乙所示，木塊置于6處，小車由斜面頂端釋放，撞擊木塊并與木塊

共同運(yùn)動一段距離S/,這表明貨車超速（選填"會”或“不會”）產(chǎn)生追尾的危害。本實驗

可用木塊運(yùn)動的反映追尾的危害程度；

(2)探究貨車超載的危害：如圖丙所示，木塊置于方處，將祛碼固定在小車上，仍從/處釋放小車，

觀察小車的運(yùn)動情況。逐次增加祛碼個數(shù)重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)小車在水平面上運(yùn)動的距離幾乎都為s”均未與

木塊撞擊。小明猜想：小車每次到達(dá)斜面底端時，雖其動能隨的逐次增大而增大，但仍未追

尾，原因可能是小車此時還不夠大；

(3)由(2)問中的實驗看出小車超載幾乎不會追尾前車，但生活中貨車超載引起的追尾事故卻頻頻

發(fā)生。請你在上述實驗的基礎(chǔ)上再設(shè)計一步實驗操作(木塊仍置于B處)，證明貨車追尾前車會因超載帶

來危害；

①操作：;

②請你對可能產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行合理預(yù)設(shè)，并指出僅因超載造成追尾的危害程度在實驗結(jié)果中是如何體

現(xiàn)的？o

5.物理興趣小組決定對超載超速問題進(jìn)行一次模擬探究，經(jīng)討論后認(rèn)為，可以用小球作為理想模型，

代替汽車作為研究對象。如圖，將小球從高度為人的同一斜面上由靜止開始滾下，推動同一小木塊向前移

動一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三次實驗，其中質(zhì)=%>&,外=也<咻。

(1)把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制到達(dá)平面的相同；

(2)實驗中超載超速帶來的危害程度用表示，這種研究方法叫；

(3)研究超載帶來的危害時，選擇甲、乙、丙三次實驗中的進(jìn)行比較；

(4)為比較超載超速帶來的危害程度，興趣小組利用上述器材進(jìn)行定量研究。得到數(shù)據(jù)如下表：

小球質(zhì)量/克高度/厘米木塊移動距離/厘米

A10510

B20518

C30529

D101038

E101586

請根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害更大的是—

6.用鋼球、木塊和帶有斜槽的長木板。探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)。

(1)如圖甲，讓鋼球從斜槽上的某一高度由開始運(yùn)動，撞擊水平面上的木塊。鋼球撞擊木塊

時具有的動能大小可通過來反映。

(2)如圖乙，將鋼球置于斜槽上更高的位置重復(fù)上述實驗。實驗表明，鋼球一定時，從斜槽

越高的位置開始運(yùn)動，撞擊木塊的速度越大，鋼球的動能越;

(3)探究動能跟質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)選擇讓質(zhì)量_____的鋼球從斜槽高度的位置開始運(yùn)動。(選

填“相同”或“不同”)

7.如圖是探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置圖，其中，hA=hc>hB.

(1)實驗中，探究的動能是指(填序號)

A.小球在斜面上的動能

B.小球撞擊木塊時的動能

C.小球撞擊木塊后的動能

D.木塊被小球撞擊的動能

(2)使質(zhì)量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，是為了研究動能大小與的關(guān)系.

(3)在做了探究“物體動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗后，有些同學(xué)對“質(zhì)量不同的小球從同一

光滑斜面同一高度由靜止開始滾下，剛到達(dá)底部時的速度大小相等”有疑感，小明設(shè)計了如圖所示的實驗：

讓質(zhì)量不同的小球A、C同時從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對運(yùn)動情況，若C

球相對于A球(選填“運(yùn)動”或“靜止”)，就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等.

表面毛巾棉布木板

摩擦力最大較大最小

小車運(yùn)動距離最近較遠(yuǎn)最遠(yuǎn)

(4)完成實驗后，同學(xué)們還聯(lián)想到以前學(xué)習(xí)牛頓第一定律時，也用到了斜面：讓同一小車從同一斜

面的同一高度由靜止滑下，在三個不同的表面上能滑行的距離不同(如上表)，小車在這三個表面上滑行

的過程中克