如图:两个大钢球悬挂后,拉开一角度释放,其间夹有薄片材料。两球相撞后,有的薄片上会出现洞。某同学对该实验现象进行了详细的研究。
(1)薄片材料分别取一层同样厚度的纸张、塑料和锡纸,保持两球每次释放的高度不变,发现纸张和塑料在两球相撞后有洞,且洞的边缘有焦痕,而锡纸在撞后没有洞。已知三种材料热导率(热导率是物质导热能力的量度)如下表所示。试分析洞产生的原因。
材料 | 纸张 | 塑料 | 锡纸 |
W/(m•K) | 0.06-0.13 | 0.50-0.08 | 67 |

(3)如果保持钢球相撞前的动能不变,改变钢球间所夹纸张的张数,发现随着纸张张数增加,小球反弹的高度越来越低,则在表层纸面上形成的洞的情况将会怎样?
【考点】超纲知识;探究影响物体动能大小的因素.
【答案】(1)锡纸的热导率大,纸和塑料的热导率小,热导率越大的物体越能将热传导散失。纸和塑料热导性弱,热量不能及时散失,故产生洞。
(2)规律:碰前动能越大,碰撞出洞越大;
原因:钢球碰撞系数不变,纸张不变的情况下,碰前动能越大,产生的内能越大,碰撞出洞越大。
(3)随纸张数增加,反弹高度减小,即反弹的动能减小,根据能量的转化和守恒,碰撞产生的内能增大,洞会变大,后来随着纸张数变多,纸张变厚,球应该会把纸张“压紧“,这个压紧的过程也要损失机械能,最后剩余的机械能就不足以撞出洞来。
(2)规律:碰前动能越大,碰撞出洞越大;
原因:钢球碰撞系数不变,纸张不变的情况下,碰前动能越大,产生的内能越大,碰撞出洞越大。
(3)随纸张数增加,反弹高度减小,即反弹的动能减小,根据能量的转化和守恒,碰撞产生的内能增大,洞会变大,后来随着纸张数变多,纸张变厚,球应该会把纸张“压紧“,这个压紧的过程也要损失机械能,最后剩余的机械能就不足以撞出洞来。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:23引用:1难度:0.4
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