二、作图题。
6. 如图所示为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图,请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。

6. 如图所示为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图,请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。
答案
6.
解析
【分析】要解决本题,需明确摆球运动过程中的能量变化规律:不计空气阻力时,摆球的机械能守恒,动能与重力势能相互转化。动能大小由速度决定,速度为0时动能最小;重力势能大小由高度决定,初始位置A和右侧最高点B的高度相同,重力势能最大,动能为0。结合题目要求,需在三个位置中标注机械能最大和动能最小的位置。
【解析】摆球从A点摆到B点的过程中,只有重力做功,机械能守恒。动能最小的位置是速度为0的最高点,A和B均为最高点,结合题目标注要求:将“1”标注在A位置(对应机械能最大,因初始位置重力势能最大,机械能总量对应最大),将“2”标注在B位置(对应动能最小,B为运动过程中另一侧最高点,速度为0)。
【答案】
【知识点】机械能守恒、动能与势能转化
【点评】本题考查摆球运动中的能量转化,需掌握动能、重力势能的影响因素及机械能守恒条件,属于基础作图题,侧重对概念的应用。
【难度系数】0.6
【解析】摆球从A点摆到B点的过程中,只有重力做功,机械能守恒。动能最小的位置是速度为0的最高点,A和B均为最高点,结合题目标注要求:将“1”标注在A位置(对应机械能最大,因初始位置重力势能最大,机械能总量对应最大),将“2”标注在B位置(对应动能最小,B为运动过程中另一侧最高点,速度为0)。
【答案】
【知识点】机械能守恒、动能与势能转化
【点评】本题考查摆球运动中的能量转化,需掌握动能、重力势能的影响因素及机械能守恒条件,属于基础作图题,侧重对概念的应用。
【难度系数】0.6
7. 为探究物体的动能跟哪些因素有关,实验小组利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为$h$的斜槽上滚下,在水平面上运动,运动的钢球碰上木块后,能将木块撞出一段距离$s$,如图甲所示。

(1)实验中通过比较
(2)实验中探究的“物体的动能”是指
A.钢球在斜面上时的动能
B.钢球撞击木块时的动能
C.钢球撞击木块后的动能
D.钢球在刚释放时的动能
(3)若水平面是光滑的,
(4)实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请写出一条改进措施:
(5)若将钢球从另一光滑斜槽轨道(OAB)的O点自由滚下(图乙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为$E_A$和$E_B$,则$E_A$
A.沿$a$轨迹运动
B.沿$b$轨迹运动
C.沿$c$轨迹运动
D.保持静止
(1)实验中通过比较
木块移动的距离长短
来判断钢球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于转换法
(选填“控制变量法”或“转换法”)。(2)实验中探究的“物体的动能”是指
B
(填字母)。A.钢球在斜面上时的动能
B.钢球撞击木块时的动能
C.钢球撞击木块后的动能
D.钢球在刚释放时的动能
(3)若水平面是光滑的,
不能
(选填“能”或“不能”)达到探究目的。(4)实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请写出一条改进措施:
将钢球从更高的位置滑下(或换较轻的木块进行实验)
。(5)若将钢球从另一光滑斜槽轨道(OAB)的O点自由滚下(图乙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为$E_A$和$E_B$,则$E_A$
=
(选填“>”“<”或“=”)$E_B$。当钢球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设钢球所受的外力全部消失,则钢球将A
(填字母)。A.沿$a$轨迹运动
B.沿$b$轨迹运动
C.沿$c$轨迹运动
D.保持静止
答案
7. (1)木块移动的距离长短;转换法
(2)B
(3)不能
(4)将钢球从更高的位置滑下(或换较轻的木块进行实验)
(5)=;A
(2)B
(3)不能
(4)将钢球从更高的位置滑下(或换较轻的木块进行实验)
(5)=;A
解析
【分析】
本题围绕探究物体动能影响因素的实验及机械能、牛顿第一定律的应用展开:(1)利用转换法,通过木块移动距离反映钢球动能大小;(2)探究的是钢球撞击木块瞬间的动能;(3)水平面光滑时木块会匀速运动,无法比较距离;(4)增大钢球动能可改进木块移动距离短的问题;(5)光滑轨道机械能守恒,外力消失时钢球保持原有速度做匀速直线运动。
【解析】
(1) 实验中钢球动能大小无法直接观察,通过木块移动的距离长短间接判断,这种方法是转换法,故填木块移动的距离长短、转换法。
(2) 实验探究的是钢球撞击木块时的动能,因为撞击后木块的运动由撞击瞬间的动能决定,故选B。
(3) 若水平面光滑,木块不受摩擦力,将做匀速直线运动,无法通过移动距离比较钢球动能,故不能达到探究目的。
(4) 木块移动距离短是钢球动能小,可增大钢球动能,改进措施如将钢球从更高位置滑下(或换较轻木块)。
(5) 光滑轨道无能量损失,机械能守恒,故$E_A=E_B$;钢球到C点时有水平速度,外力消失后根据牛顿第一定律,将沿水平方向匀速直线运动,选A。
【答案】
(1) 木块移动的距离长短;转换法 (2) B (3) 不能 (4) 将钢球从更高的位置滑下(或换较轻的木块进行实验) (5) =;A
【知识点】
动能的影响因素、机械能守恒、牛顿第一定律
【点评】
本题综合考查动能实验的方法、机械能守恒及牛顿第一定律,需掌握实验原理和物理规律的应用,是初中物理的常考题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕探究物体动能影响因素的实验及机械能、牛顿第一定律的应用展开:(1)利用转换法,通过木块移动距离反映钢球动能大小;(2)探究的是钢球撞击木块瞬间的动能;(3)水平面光滑时木块会匀速运动,无法比较距离;(4)增大钢球动能可改进木块移动距离短的问题;(5)光滑轨道机械能守恒,外力消失时钢球保持原有速度做匀速直线运动。
【解析】
(1) 实验中钢球动能大小无法直接观察,通过木块移动的距离长短间接判断,这种方法是转换法,故填木块移动的距离长短、转换法。
(2) 实验探究的是钢球撞击木块时的动能,因为撞击后木块的运动由撞击瞬间的动能决定,故选B。
(3) 若水平面光滑,木块不受摩擦力,将做匀速直线运动,无法通过移动距离比较钢球动能,故不能达到探究目的。
(4) 木块移动距离短是钢球动能小,可增大钢球动能,改进措施如将钢球从更高位置滑下(或换较轻木块)。
(5) 光滑轨道无能量损失,机械能守恒,故$E_A=E_B$;钢球到C点时有水平速度,外力消失后根据牛顿第一定律,将沿水平方向匀速直线运动,选A。
【答案】
(1) 木块移动的距离长短;转换法 (2) B (3) 不能 (4) 将钢球从更高的位置滑下(或换较轻的木块进行实验) (5) =;A
【知识点】
动能的影响因素、机械能守恒、牛顿第一定律
【点评】
本题综合考查动能实验的方法、机械能守恒及牛顿第一定律,需掌握实验原理和物理规律的应用,是初中物理的常考题型。
【难度系数】
0.5
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