如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。为了探究动能大小与质量的关系．某同学选取了两个质量不同的小球。（1）此实验需要控制哪个因素不变？实验中是

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如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。为了探究动能大小与质量的关系．某同学选取了两个质量不同的小球。

（1）此实验需要控制哪个因素不变？实验中是如何控制这个因素的？
（2）小明同学通过查阅资料知道重力势能的表达式为

，动能的表达式为

，请你利用这些资料证明为什么这样做能控制这个因素不变。（小球在斜面上流动时的摩擦阻力忽略不计）

答案

（1）小球撞击木块时的速度相等（1分）。让质量不同的小球从斜面的同一高度自由滑下。（1分）
（2）不计摩擦阻力，则机械能守恒，小球的重力势能全部转化为动能，即

（2分），约去质量m，即

或

（1分），可见小球从斜面上自由滑下速度只与高度有关，而与质量无关（1分）。

解析

分析：（1）动能的大小与物体运动的速度和物体的质量有关，因此，需要控制速度相同；
（2）明确要控制的是速度，而控制的方法是让小球从同一高度滚下，那么小球在滚下时，若不计摩擦，重力势能全部转化为动能，根据这一关系可得出速度与高度的关系，并做出进一步的说明即可．
解答：解：（1）小球撞击木块时的速度相等；让质量不同的小球从斜面的同一高度自由滑下；
（2）证明：不计摩擦阻力，则机械能守恒，小球的重力势能全部转化为动能，即mgh=

mv²，约去质量m，即v=

或 v²=2gh，可见小球从斜面上自由滑下速度只与高度有关，而与质量无关．

举一反三

．（5分）如图甲是探究阻力对物体运动影响的实验，如图乙是探究动能大小与什么因素有关的实验。
（1）图甲实验表明：平面越光滑，小车运动距离越。进一步推理可知，若平面绝对光滑，小车将。
（2）图乙中，位于斜面静止的m₁、m₂两小球具有的重力势能较大的是，其中小球m₁此时具有的重力势能为，观察图中小球撞击木块后的位置可得出的结论是：速度相同时，。

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（5分）如图是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验操作过程，A、B是两个质量不同的小球（m_A＜m_B），让小球从同一斜面由静止滚下，撞击水平面上的小木块．

（1）实验中小木块被推动的距离越远，说明小球具有的动能越＿＿＿＿（大/小）；
（2）比较甲、乙两图，可以探究动能的大小与＿＿＿＿的关系，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（3）比较甲、丙两图，可以探究动能的大小与的__________________关系，得到的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

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如图，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远．回答以下问题：

(1)设计本实验的目的是研究________________________________．
(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了__________________．
(3)此实验得出的结论是______________________________．

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(6分)按要求完成作图
(1)如图甲是安装在安全文明小区进出口的栏杆示意图(栏杆是一根粗细均匀的长方形木杆)，当在A处施加一个压力F时，可将栏杆拉起，请在图中画出此时压力F的力臂L₁和木杆重力G的力臂L₂．
(2)根据图乙小磁针静止时N、S极的指向，标出通电螺线管N、S极和电源的+、－极．
(3)请在如图丙所示的家庭电路中，以笔画线代替导线，将一个三孔插座(带保险丝)和
一个带按钮开关的螺口灯泡接入电路．

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在观察下图所示小球摆动时动能和势能转化的实验中，小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同．于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用时间t：
①可能跟小球质量m有关；
②可能跟绳子长度L有关；
③可能跟小球移开的距离s有关；
为验证自己的猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则：
(1)、除如下图所示的器材外，还需要______________、________________；
(2)、在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据．则：为了研究t与L关系，应选择序号为_________的数据进行分析；
(3)、通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与__________无关，与________有关．

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