7. 明代的科技著作《天工开物》记载了古人利用踏碓(图11-3-3甲)将稻米去皮的情境。碓头砸打稻米时,其动能越大,越容易使稻米去皮。在踏碓的基础上,人们又发明了利用水力的水碓(图11-3-3乙)。水碓一般安装在水流较急的地方,请从能量的角度分析将水碓安装在水流较急地方的原因。

答案
解:水碓一般安装在水流较急的地方,原因是:相同质量的水,在水流较急的地方,动能越大,对稻米做功越多,越容易使稻米去皮。
解析
【解析】
相同质量的水,在水流较急的地方流速大,动能更大,水流对水碓做功更多,能使碓头获得更大的动能,砸打稻米时就越容易使稻米去皮。
【答案】
相同质量的水,在水流较急的地方动能越大,对水碓做功越多,碓头砸打稻米的动能越大,越容易使稻米去皮。
【知识点】
动能的影响因素、能量与做功的关系
【点评】
本题以古代科技为背景,考查动能的相关应用,体现物理知识在生活生产中的历史价值,培养学生的分析能力。
【难度系数】
0.7
相同质量的水,在水流较急的地方流速大,动能更大,水流对水碓做功更多,能使碓头获得更大的动能,砸打稻米时就越容易使稻米去皮。
【答案】
相同质量的水,在水流较急的地方动能越大,对水碓做功越多,碓头砸打稻米的动能越大,越容易使稻米去皮。
【知识点】
动能的影响因素、能量与做功的关系
【点评】
本题以古代科技为背景,考查动能的相关应用,体现物理知识在生活生产中的历史价值,培养学生的分析能力。
【难度系数】
0.7
8. 小明猜想:动能的大小可能与物体的质量和运动速度有关。于是他设计了如图11-3-4所示的实验,让小球沿同一光滑斜面向下运动,与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止。

(1)实验中,因为小球对纸盒的推力
(2)若水平面是光滑的,碰撞后小球与纸盒将会
(3)图11-3-4甲中是控制两球的
(4)图11-3-4乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的
(5)比较
(1)实验中,因为小球对纸盒的推力
有
(填“有”或“没有”)对纸盒做功,所以可以通过观察纸盒被小球推动的距离
来比较小球动能的大小。(2)若水平面是光滑的,碰撞后小球与纸盒将会
做匀速直线运动
。将不能
(填“能”或“不能”)进行本实验。(3)图11-3-4甲中是控制两球的
质量
相等,探究的是动能与速度
的关系,得出结论:质量相等时,物体的速度越大,动能越大
。(4)图11-3-4乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的
速度
,探究的是动能与质量
的关系。(5)比较
乙
(填“甲”或“乙”)中的两图可以模拟汽车超载带来的危害。假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面的注意事项。答案
有
纸盒被小球推动的距离
做匀速直线运动
不能
质量
速度
质量相等时,物体的速度越大,动能越大
速度
质量
乙
解:1. 不超速行驶,质量一定时,速度越大,动能越大,制动距离长,易引发事故;
2. 不超载行驶,速度一定时,质量越大,动能越大,事故破坏力更强;
3. 保持安全车距,避免因动能过大无法及时制动而发生追尾。
纸盒被小球推动的距离
做匀速直线运动
不能
质量
速度
质量相等时,物体的速度越大,动能越大
速度
质量
乙
解:1. 不超速行驶,质量一定时,速度越大,动能越大,制动距离长,易引发事故;
2. 不超载行驶,速度一定时,质量越大,动能越大,事故破坏力更强;
3. 保持安全车距,避免因动能过大无法及时制动而发生追尾。
解析
【解析】
(1) 小球对纸盒有推力,纸盒在推力的方向上移动了距离,所以小球对纸盒的推力有对纸盒做功;实验采用转换法,通过观察纸盒被小球推动的距离来比较小球动能的大小,纸盒移动距离越远,小球动能越大。
(2) 若水平面是光滑的,碰撞后小球与纸盒不受摩擦力,将会做匀速直线运动;此时无法通过纸盒移动的距离来比较动能大小,所以不能进行本实验。
(3) 图甲中两球质量相等,从不同高度滚下,到达水平面时速度不同,控制了质量相等,探究的是动能与速度的关系;实验得出结论:质量相等时,物体的速度越大,动能越大。
(4) 图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下,目的是使两球到达水平面时具有相同的速度,探究的是动能与质量的关系。
(5) 汽车超载是指汽车质量过大,速度一定时质量越大动能越大,对应图乙的实验;安全行车注意事项:①不超速行驶,质量一定时,速度越大,动能越大,制动距离长,易引发事故;②不超载行驶,速度一定时,质量越大,动能越大,事故破坏力更强;③保持安全车距,避免因动能过大无法及时制动而发生追尾。
【答案】
(1) 有;纸盒被小球推动的距离
(2) 做匀速直线运动;不能
(3) 质量;速度;质量相等时,物体的速度越大,动能越大
(4) 速度;质量
(5) 乙;①不超速行驶,质量一定时,速度越大,动能越大,制动距离长,易引发事故;②不超载行驶,速度一定时,质量越大,动能越大,事故破坏力更强;③保持安全车距,避免因动能过大无法及时制动而发生追尾。
【知识点】
动能的影响因素;控制变量法;转换法
【点评】
本题通过控制变量法和转换法探究动能的影响因素,结合生活实际考查动能知识的应用,注重物理与生活的联系。
【难度系数】
0.6
(1) 小球对纸盒有推力,纸盒在推力的方向上移动了距离,所以小球对纸盒的推力有对纸盒做功;实验采用转换法,通过观察纸盒被小球推动的距离来比较小球动能的大小,纸盒移动距离越远,小球动能越大。
(2) 若水平面是光滑的,碰撞后小球与纸盒不受摩擦力,将会做匀速直线运动;此时无法通过纸盒移动的距离来比较动能大小,所以不能进行本实验。
(3) 图甲中两球质量相等,从不同高度滚下,到达水平面时速度不同,控制了质量相等,探究的是动能与速度的关系;实验得出结论:质量相等时,物体的速度越大,动能越大。
(4) 图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下,目的是使两球到达水平面时具有相同的速度,探究的是动能与质量的关系。
(5) 汽车超载是指汽车质量过大,速度一定时质量越大动能越大,对应图乙的实验;安全行车注意事项:①不超速行驶,质量一定时,速度越大,动能越大,制动距离长,易引发事故;②不超载行驶,速度一定时,质量越大,动能越大,事故破坏力更强;③保持安全车距,避免因动能过大无法及时制动而发生追尾。
【答案】
(1) 有;纸盒被小球推动的距离
(2) 做匀速直线运动;不能
(3) 质量;速度;质量相等时,物体的速度越大,动能越大
(4) 速度;质量
(5) 乙;①不超速行驶,质量一定时,速度越大,动能越大,制动距离长,易引发事故;②不超载行驶,速度一定时,质量越大,动能越大,事故破坏力更强;③保持安全车距,避免因动能过大无法及时制动而发生追尾。
【知识点】
动能的影响因素;控制变量法;转换法
【点评】
本题通过控制变量法和转换法探究动能的影响因素,结合生活实际考查动能知识的应用,注重物理与生活的联系。
【难度系数】
0.6
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