小科发现了一个能探究影响动能和势能大小因素的装置，玻璃筒中有一轻质滑块，滑块与筒壁的摩擦力大小不变，滑块上方有一个圆环状物体M质量为500g，M与筒壁未接触，中间连杆AB只让M和滑块不偏移，对物体没有力的作用，滑块距离底部初始高度为50cm（如图所示），M撞击滑块后一起下落一定的距离，两者最终在筒内静止。组别甲乙丙丁M的起始高度/cm10204090滑块的下落高度/cm5102045M到达滑块的速度a2a3a

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1. 小科发现了一个能探究影响动能和势能大小因素的装置，玻璃筒中有一轻质滑块，滑块与筒壁的摩擦力大小不变，滑块上方有一个圆环状物体M质量为500g，M与筒壁未接触，中间连杆AB只让M和滑块不偏移，对物体没有力的作用，滑块距离底部初始高度为50cm（如图所示），M撞击滑块后一起下落一定的距离，两者最终在筒内静止。

组别	甲	乙	丙	丁
M的起始高度/cm	10	20	40	90
滑块的下落高度/cm	5	10	20	45
M到达滑块的速度	a		2a	3a

(1) 如果这组数据用于分析势能的影响因素，我们能得出的结论是。

(2) 小科用精密测量速度仪器测得M下落到达滑块速度如表格所示，那么乙图他测得的速度大小应该为。

(3) 若考虑滑块的质量为100克，请用上表任意一组数据计算滑块受到筒壁的摩擦力大小为。

【考点】

动能的影响因素; 动能和势能的转化与守恒;

【答案】

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实验探究题困难

1. 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小科设计了如下图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

(1) 实验中小科是通过观察：判断（选填“钢球”或“木块”）的动能大小。

(2) 比较甲丙可以得到的结论是：。

(3) 小敏利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为 $\text{[math]}$ ，运动到槽的末端速度也都为 $\text{[math]}$ ， A小球通过凸形槽的时间为 $\text{[math]}$ ；小球通过凹形槽的时间 $\text{[math]}$ ，则时间较短的是。（选填“A”或“B”）

实验探究题困难

2. 小夏用图甲装置探究影响物体动能大小的因素，在光滑的水平面右端固定一个强力磁铁，一辆绑有磁铁的小车从光滑斜面上滑下后在水平面上向右运动（确保不与强力磁铁碰撞），小车在水平面上运动的距离记为s_OA（A点为小车离强力磁铁最近的位置）。小车所受斥力F_斥与s_OA为的关系如图乙所示。

（1）A点与强力磁铁的距离越远，反映小车到达水平面时的初始动能越；

（2）为探究物体质量大小对动能的影响，小夏应该选择图丙中的（选填“①”或“②”）装置与图甲进行对照实验；

（3）图乙中阴影部分面积表示的科学量是。

实验探究题普通

3. 校科学兴趣小组同学进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验，装置如图所示。实验中采用的器材有：斜面、钢球、木块、刻度尺等。请回答：

（1）实验中是通过观察来判断钢球动能的大小；

（2）小科同学利用如图实验装置探究“物体的动能大小与质量的关系”，他将不同质量的钢球从斜面任意高度自由滑下，实验记录数据如下：

钢球的质量m/kg	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
木块滑行距离s/m	0.12	0.10	0.12	0.12	0.11	0.13	0.12

根据以上实验数据，小科得出“物体的动能大小与质量无关”的结论。你认为出现此实验现象的主要原因是。

实验探究题困难