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

发布时间:2020-08-05 08:07:26

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mgh,动能的表达式为mv2,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)

网友回答

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.
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.

点评:明确影响动能大上的两个因素,便可轻松得出要控制的量以及如何控制.此题的难点还在于利用重力势能和动能的两个表达式,在机械能守恒的情况下,找出两者的关系,并加以分析说明.
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