3 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中:

(1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球$(m<M)$、木块等器材进行实验,实验中小球撞击木块时的动能由小球的
(2)图由甲、乙可以得出的结论是:速度相同,质量越大,动能越
(3)小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做乙实验,可采取的改进措施是
(4)如图丙所示,小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,质量分别为$m_1$、$m_2$和$m_3$的三个金属块$(m_1=m_2<m_3)$.他做了a、b、c三次实验:将铁钉插入泡沫相同的深度,分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫深度如图丙所示.比较a、b实验可得出重力势能大小与
(1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球$(m<M)$、木块等器材进行实验,实验中小球撞击木块时的动能由小球的
重力势
能转化而来的,通过观察木块移动的距离
来反映物体动能的大小.(2)图由甲、乙可以得出的结论是:速度相同,质量越大,动能越
大
.(3)小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做乙实验,可采取的改进措施是
换一个质量更大的钢球
(写出一种即可).(4)如图丙所示,小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,质量分别为$m_1$、$m_2$和$m_3$的三个金属块$(m_1=m_2<m_3)$.他做了a、b、c三次实验:将铁钉插入泡沫相同的深度,分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫深度如图丙所示.比较a、b实验可得出重力势能大小与
高度
的关系;比较b、c实验,则$m_2$、$m_3$重力势能大小关系为$m_2$较大
(填“$m_2$较大”“$m_3$较大”“一样大”或“无法比较”).答案
3.(1)重力势 木块移动的距离 (2)大 (3)换一个质量更大的钢球 (4)高度 $m_2$较大
解析
【分析】
本题为探究动能、重力势能影响因素的实验题,需结合能量转化、控制变量法和转换法分析:
(1)小球从斜面滚下时,高度减小、速度增大,重力势能转化为动能;动能大小无法直接观察,通过木块被推动移动的距离间接反映,距离越远动能越大。
(2)甲、乙实验中,小球从同一高度释放,到达水平面时速度相同,质量大的钢球推动木块移动更远,据此分析动能与质量的关系。
(3)乙实验效果不明显是因为两球质量差较小,需增大质量差使现象更显著。
(4)a、b实验中金属块质量相同、高度不同,探究重力势能与高度的关系;b、c实验中金属块高度相同,通过铁钉进入泡沫的深度判断重力势能大小,分析m₂和m₃的重力势能关系。
【解析】
(1)小球在斜面顶端具有重力势能,滚下过程中重力势能转化为动能;实验中利用转换法,通过观察木块移动的距离来反映动能大小,故第一空填重力势,第二空填木块移动的距离。
(2)甲、乙两图中,钢球释放高度相同,到达水平面的速度相同,质量M>m,乙图中木块移动距离更远,说明速度相同时,质量越大,动能越大,故填大。
(3)乙实验效果不明显是因为两球质量差异小,可换用质量更大的钢球,增大质量差,使木块移动距离的差异更显著,故填换一个质量更大的钢球(合理即可)。
(4)a、b实验中,金属块质量相同(m₁=m₂),释放高度不同,探究重力势能与高度的关系;b、c实验中,金属块高度相同,m₂<m₃,但b中铁钉进入泡沫的深度比c更深,说明m₂的重力势能更大,故第一空填高度,第二空填m₂较大。
【答案】
(1)重力势;木块移动的距离 (2)大 (3)换一个质量更大的钢球(合理即可) (4)高度;m₂较大
【知识点】
动能的影响因素;重力势能的影响因素;转换法
【点评】
本题考查探究动能、重力势能影响因素的实验,核心考查控制变量法和转换法的应用,是初中物理基础实验题,需掌握实验设计逻辑和结论推导方法。
【难度系数】
0.6
本题为探究动能、重力势能影响因素的实验题,需结合能量转化、控制变量法和转换法分析:
(1)小球从斜面滚下时,高度减小、速度增大,重力势能转化为动能;动能大小无法直接观察,通过木块被推动移动的距离间接反映,距离越远动能越大。
(2)甲、乙实验中,小球从同一高度释放,到达水平面时速度相同,质量大的钢球推动木块移动更远,据此分析动能与质量的关系。
(3)乙实验效果不明显是因为两球质量差较小,需增大质量差使现象更显著。
(4)a、b实验中金属块质量相同、高度不同,探究重力势能与高度的关系;b、c实验中金属块高度相同,通过铁钉进入泡沫的深度判断重力势能大小,分析m₂和m₃的重力势能关系。
【解析】
(1)小球在斜面顶端具有重力势能,滚下过程中重力势能转化为动能;实验中利用转换法,通过观察木块移动的距离来反映动能大小,故第一空填重力势,第二空填木块移动的距离。
(2)甲、乙两图中,钢球释放高度相同,到达水平面的速度相同,质量M>m,乙图中木块移动距离更远,说明速度相同时,质量越大,动能越大,故填大。
(3)乙实验效果不明显是因为两球质量差异小,可换用质量更大的钢球,增大质量差,使木块移动距离的差异更显著,故填换一个质量更大的钢球(合理即可)。
(4)a、b实验中,金属块质量相同(m₁=m₂),释放高度不同,探究重力势能与高度的关系;b、c实验中,金属块高度相同,m₂<m₃,但b中铁钉进入泡沫的深度比c更深,说明m₂的重力势能更大,故第一空填高度,第二空填m₂较大。
【答案】
(1)重力势;木块移动的距离 (2)大 (3)换一个质量更大的钢球(合理即可) (4)高度;m₂较大
【知识点】
动能的影响因素;重力势能的影响因素;转换法
【点评】
本题考查探究动能、重力势能影响因素的实验,核心考查控制变量法和转换法的应用,是初中物理基础实验题,需掌握实验设计逻辑和结论推导方法。
【难度系数】
0.6
4(2025宿迁泗阳期中)南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是$-25°\mathrm{C}$。一天,南极的小企鹅豆豆和丁丁(
)之间发生了一次有趣的对话,它们的部分说法如下,其中正确的是(
A.豆豆:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有热量了
B.丁丁:今天气温太低,我把体温传递一些给你吧
C.豆豆:冰天雪地的,我快冻僵喽,已经没有内能了
D.丁丁:我们一起跳跳舞吧,也许跳跳舞还能暖和一些
D
)A.豆豆:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有热量了
B.丁丁:今天气温太低,我把体温传递一些给你吧
C.豆豆:冰天雪地的,我快冻僵喽,已经没有内能了
D.丁丁:我们一起跳跳舞吧,也许跳跳舞还能暖和一些
答案
4. D
解析
【分析】
这道题考查温度、内能、热量的基本概念,需明确:一切物体在任何温度下都具有内能;热量是过程量,只能描述热传递中能量转移的多少,不能说物体“具有热量”;热传递传递的是热量而非温度;做功可改变物体内能。需逐个分析选项,判断对错。
【解析】
先明确相关物理概念:
1. 内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体在任何情况下都有内能;
2. 热量:是过程量,仅用于描述热传递过程中能量转移的多少,不能说物体“含有热量”;
3. 热传递:传递的是热量,不是温度,且热传递的条件是物体间存在温度差;
4. 改变内能的方式:做功和热传递,对物体做功时,物体内能增加,温度升高。
对各选项分析:
选项A:热量是过程量,不能说“冰山没有热量”,且冰山温度低但仍具有内能,A错误;
选项B:热传递过程中传递的是热量,不是温度,“传递体温”的说法错误,B错误;
选项C:一切物体在任何温度下都有内能,企鹅的内能不会消失,C错误;
选项D:跳舞时通过做功,将机械能转化为内能,使自身内能增加、温度升高,会感觉暖和,D正确。
【答案】
D
【知识点】
内能、热量、改变内能的方式
【点评】
本题围绕温度、内能、热量的核心概念命题,需准确区分各物理量的含义,易错点在于混淆热量与内能、温度的概念,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.5
这道题考查温度、内能、热量的基本概念,需明确:一切物体在任何温度下都具有内能;热量是过程量,只能描述热传递中能量转移的多少,不能说物体“具有热量”;热传递传递的是热量而非温度;做功可改变物体内能。需逐个分析选项,判断对错。
【解析】
先明确相关物理概念:
1. 内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体在任何情况下都有内能;
2. 热量:是过程量,仅用于描述热传递过程中能量转移的多少,不能说物体“含有热量”;
3. 热传递:传递的是热量,不是温度,且热传递的条件是物体间存在温度差;
4. 改变内能的方式:做功和热传递,对物体做功时,物体内能增加,温度升高。
对各选项分析:
选项A:热量是过程量,不能说“冰山没有热量”,且冰山温度低但仍具有内能,A错误;
选项B:热传递过程中传递的是热量,不是温度,“传递体温”的说法错误,B错误;
选项C:一切物体在任何温度下都有内能,企鹅的内能不会消失,C错误;
选项D:跳舞时通过做功,将机械能转化为内能,使自身内能增加、温度升高,会感觉暖和,D正确。
【答案】
D
【知识点】
内能、热量、改变内能的方式
【点评】
本题围绕温度、内能、热量的核心概念命题,需准确区分各物理量的含义,易错点在于混淆热量与内能、温度的概念,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.5
5(2025南通海安模拟)下列事例中,没有利用水的比热容大这一特性的是(
A.北方冬天,菜窖里放几桶水以防止菜被冻坏
B.供暖系统用热水循环供热
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小
D.汽车的发动机用水降温
A
)A.北方冬天,菜窖里放几桶水以防止菜被冻坏
B.供暖系统用热水循环供热
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小
D.汽车的发动机用水降温
答案
5. A
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确水的比热容大的特性:相同质量的水与其他物质相比,升高(或降低)相同温度时,能吸收(或放出)更多热量;吸收(或放出)相同热量时,温度变化更小。再逐一分析各选项,判断是否利用了该特性,题目要求选出未利用的选项。
【解析】
A选项:北方冬天菜窖里放几桶水,是利用水凝固时放出热量,使菜窖内温度不会过低,防止菜被冻坏,这一过程利用的是水凝固放热的特性,而非水的比热容大,符合题意。
B选项:供暖系统用热水循环供热,是因为水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时能放出更多热量,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
C选项:海边昼夜温差比沙漠中小,是因为水的比热容大,白天吸收相同热量温度升高少,夜晚放出相同热量温度降低少,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
D选项:汽车发动机用水降温,是因为水的比热容大,相同质量的水升高相同温度时能吸收更多热量,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
水的比热容的特点及应用
【点评】
本题考查水的比热容特性的实际应用,需准确区分“凝固放热”与“比热容大”的不同应用场景,属于基础概念题,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需先明确水的比热容大的特性:相同质量的水与其他物质相比,升高(或降低)相同温度时,能吸收(或放出)更多热量;吸收(或放出)相同热量时,温度变化更小。再逐一分析各选项,判断是否利用了该特性,题目要求选出未利用的选项。
【解析】
A选项:北方冬天菜窖里放几桶水,是利用水凝固时放出热量,使菜窖内温度不会过低,防止菜被冻坏,这一过程利用的是水凝固放热的特性,而非水的比热容大,符合题意。
B选项:供暖系统用热水循环供热,是因为水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时能放出更多热量,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
C选项:海边昼夜温差比沙漠中小,是因为水的比热容大,白天吸收相同热量温度升高少,夜晚放出相同热量温度降低少,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
D选项:汽车发动机用水降温,是因为水的比热容大,相同质量的水升高相同温度时能吸收更多热量,利用了水的比热容大的特性,不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
水的比热容的特点及应用
【点评】
本题考查水的比热容特性的实际应用,需准确区分“凝固放热”与“比热容大”的不同应用场景,属于基础概念题,难度适中。
【难度系数】
0.7
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