老師利用如圖甲所示的裝置演示動能與重力勢能的相互轉化后，小光想：小球在擺動過程中的機械能的大小是否與細線的長度有關呢？為了探究此問題，他設計了以下實驗裝置：將無彈性的細線上端固定在鐵架臺上，下端拴住小球，使小球擺動到最低點時恰好撞擊靜止在水平桌面上的木塊，如圖乙所示。（不計細線固定端的摩擦與空氣阻力）
（1）小光將長為l的細線拉至水平狀態靜止時，小球具有的機械能是以 重力勢重力勢能的形式存在。
（2）釋放小球后，木塊被小球撞擊并在水平桌面上滑動了一段距離s,在此過程中木塊克服 摩擦摩擦力做功。
（3）小光多次改變拴小球的細線長度，并調整細線固定端的位置，每次均將小球拉至細線處于水平狀態時自由釋放，使它擺動到相同的最低點撞擊同一木塊，測出木塊被撞擊后運動的距離，通過比較運動距離的長短來判斷小球具有的機械能大小。請你分析小光的實驗方案是否可行？不可行不可行，理由是：小球到水平桌面的高度不同小球到水平桌面的高度不同。
（4）小光想：細線沒有彈性，如果換成長度為l′（l′＜l）的橡皮筋拴住小球，并保持小球在第（1）問的水平高度靜止（如圖丙所示），自由釋放小球后，若仍能擺動到原來的最低點撞擊同一木塊，那么借助橡皮筋的彈性應該能使木塊運動的距離大于s。請你從能量轉化的角度分析這一設想是否正確？不正確，小球的機械能有一部分轉化為橡皮筋的彈性勢能，導致小球的機械能減少，從而使木塊運動的距離小于s不正確，小球的機械能有一部分轉化為橡皮筋的彈性勢能，導致小球的機械能減少，從而使木塊運動的距離小于s。
【考點】控制變量法．
【答案】重力勢；摩擦；不可行；小球到水平桌面的高度不同；不正確，小球的機械能有一部分轉化為橡皮筋的彈性勢能，導致小球的機械能減少，從而使木塊運動的距離小于s
【解答】
【點評】
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發布：2024/9/20 10:0:8組卷：340引用：4難度：0.1
相似題
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1．磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，小蕊和小昌同學想探究磁體對回形針的吸引力的大小與放入它們之間物體的哪些因素有關，請你參與探究并解決一些問題。
（1）如圖1，保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入不同的物體時，通過比較紙片下面能吸附的回形針數量，顯示磁體對回形針吸引力的大小。
回形針的放置有圖2中的甲、乙兩種方法，依據 的原理，回形針在磁場中某點受到的吸引力等于它的重力，應選擇圖2中 的方法。
（2）選擇正確的方法后，他們在紙片上分別放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的鐵板、鋁板等，觀察能吸引的回形針個數，多次實驗后將數據記錄在下表中。
①分析數據，可以得出，在其它條件相同時，放入鐵板或鎳板，吸引回形針的數量 ，說明鐵板和鎳板對吸引力的影響 ，即對磁性屏蔽效果明顯。磁體與紙片之間放入的物體 不放物體 鐵板 鎳板 鋁板 陶瓷板 玻璃板 塑料板 吸引回形針數量/個 4 1 1 3 3 3 3
②鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是 。
③鋁是導體。陶瓷、玻璃和塑料是絕緣體，從表中數據知道，它們對吸引力影響效果相同。據此，你提出一個值得探究的問題：
（3）他們在紙片上分別放入形狀和 相同、面積不同的鐵板。發現鐵板面積越大，吸住的回形針數量越少。
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁場影響出現消磁現象。請你根據含有鐵、鎳的物體對磁性屏蔽效果明顯的性質，再寫出一種保護磁卡磁性的方法：。
發布：2025/1/7 8:0:2組卷：1210引用：17難度：0.3 -
2．磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，小蕊和小昌同學想探究磁體對鐵釘的吸引力的大小與放入它們之間物體的哪些因素有關，請你參與探究并解決一些問題。
①如圖，保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入不同的物體時，通過比較紙片下面能吸附的鐵釘數量，顯示磁體對鐵釘吸引力的大小。
鐵釘的放置有圖中的甲、乙兩種方法，依據 的原理，鐵釘在磁場中某點受到的吸引力等于它的重力，應選擇圖中 的方法。
②選擇正確的方法后，他們在紙片上分別放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的鐵板、鋁板等，觀察能吸引的鐵釘個數，多次實驗后將數據記錄在表中。
A分析數據，可以得出，在其它條件相同時，放入鐵板或鎳板，吸引鐵釘的數量較少，說明鐵板和鎳板對吸引力的影響 ，即對磁性屏蔽效果明顯。磁體與紙片之間放入的物體 不放物體 鐵板 鎳板 鋁板 陶瓷板 玻璃板 塑料板 吸引鐵釘數量/個 4 1 1 3 3 3 3
B鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是 。
C鋁是導體，陶瓷、玻璃和塑料是絕緣體，從表中數據知道，它們對吸引力影響效果相同。據此，你提出一個值得探究的問題：
③他們在紙片上分別放入形狀和 相同、面積不同的鐵板。發現鐵板面積越大，吸住的鐵釘數量越少。發布：2025/1/7 8:0:2組卷：23引用：3難度：0.5 -
3．閱讀《空氣對球形物體的阻力》，回答題。
空氣對球形物體的阻力
日常生活中存在這樣的現象：飛機、輪船、汽車等交通工具運行時，受到空氣阻力；人在水中游泳、船在水中行駛時，受到水的阻力；百米賽跑時，奔跑得越快，我們感到風的阻力越大，這是什么原因呢？
查閱相關資料得知：物體在流體中運動時，會受到阻力作用，該阻力叫做流體阻力。流體阻力大小跟相對運動速度大小有關，速度越大，阻力越大；跟物體的橫截面積有關，橫截面積越大，阻力越大；跟物體的形狀有關，頭圓尾尖（這種形狀通常叫做流線型）的物體受到的阻力較小。物體從高空由靜止下落，速度會越來越大，所受阻力也越來越大，下落一段距離后，當阻力增加到與重力相等時，將以某一速度做勻速直線運動，這個速度稱為收尾速度。
某科學活動小組做了“球形物體在空氣中下落時，受到的阻力大小與球的半徑和速度關系”的實驗，測量數據見下表。（g取10N/kg）
請根據上述材料，回答下列問題：球體編號 1 2 3 球體質量（kg） 2 5 18 球體半徑（×10-2m） 5 5 15 球體收尾速度（m/s） 16 40 40
（1）1號球受到空氣阻力的最大值是N。
（2）分析半徑相同的球，收尾速度的大小與有關。
（3）對于3號球，當速度為20m/s時，受到的空氣阻力（填“大于”、“等于”或“小于”）重力。
（4）轎車的外形通常做成流線型，其目的是。發布：2024/12/24 6:30:1組卷：74引用：4難度：0.5