初中物理机械能实验题

小明学习了动能和相关知识后，为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，他设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：

①用来研究超速安全隐患时，需要让两个小球的质量相同，实验时应选择      两个图所示实验进行比较；
②用来研究超载安全隐患时，需要让两个小球的      相同，实验时应选择甲、丙两个图所示实验进行比较；
③这种科学研究方法在物理学中叫做      法．

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为      N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，则杠杆的机械效率为      ．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：      ．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数	钩码悬挂点	钩码总重G/N	钩码移动距离h/m	拉力F/N	测力计移动距离s/m	机械效率η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：      ；请简要说明理由：      ．

小叶猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：

A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）．
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）．
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与      关系，若木块被撞后移动的距离越远．说明小车对木块的推力      越多，小车撞击木块时的动能      ．
（2）小叶想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理？      （A、A合理/B、不合理）．理由是      ．
（3）小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是      （A、能/B、不能），你的依据是      ．

在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：


（1）完成表格中空白处的计算，直接填在表格的空白处．
（2）通过比较      两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重      （选填“有关”或“无关”）．
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较      两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是      的（选填“正确”或“错误”）．
（4）第二次实验中，钩码上升所用的时间为1.5s，则动力的功率为      W．
（5）如果在实验过程中，小敏同学斜向上拉弹簧测力计，则所测的机械效率会      ．（选填：“变大、变小或不变”）

探究物体的重力势能与什么因素有关（甲、乙、丙三物体的质量关系为：m_甲=m_乙<m_丙，木桩起始位置高度相同）

（1）比较图中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出的结论是：质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就    _______  ．
（2）如果在图中所示B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，   _____    （选填“能”、“不能”）说明乙、丙的重力势能相同，你的理由是                      ．

某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

实验 次数	斜面的倾 斜程度	物块重 力G/N	斜面高 度h/m	拉力 F/N	斜面长 度S/m	机械效 率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越          （选填“省力”或“费力”）．
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为        ．
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与             和              有关．
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力            物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

如图是探究物体动能的大小与哪些因素有关的装置，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上，目的是探究小车动能的大小与         的关系；若小车推动木块移动的距离越大，则可知小车的动能越           （大/小）；若水平面绝对光滑，本实验将             （能/不能）达到探究目的．

为探究“动能大小的影响因素”，某一科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动．

（1）实验中通过比较             来判断钢球动能的大小．
（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的      相同；比较甲、乙两图，得到的结论是                         ．
（3）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关．进一步探究，获得了表格内的数据：

实验序号	小球的质量m/g	小球自由滚下的高度h/cm	木块被撞后运动的距离s/m
甲	20	20	16
乙	20	10	4
丙	40	20	32

分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与        有关（选填“超载”或“超速”）；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是        ，理由是                     ．

如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：

斜面的倾斜程度	物块重（N）	斜面高（m）	沿斜面拉力（N）	斜面长（m）	机械效率
较缓	10	0.1	5.0	1	20％
较陡	10	0.3	6.7	1	45％
最陡	10	0. 5	8.0	1	62.5％

 
（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做________运动。
（2）比较表中“物块重”和“__  ______”两栏对应的数据，可知斜面是一种________（选填“省力”或“费力”）的简单机械。
（3）本实验研究了________对斜面机械效率的影响，其影响规律是               .
（4）当斜面最陡时，物块受到斜面的摩擦力是__ ____N。

用图示装置探究“定滑轮和动滑轮的机械效率与所提升的物重有什么关系”，分别得到三组实验数据如下表所示。



（1）实验时，弹簧测力计应沿竖直方向      运动。
（2）定滑轮提升物体时，所提升物体重力增加，机械效率      ；
（3）动滑轮提升物体时，所提升物体重力增加，机械效率      ；
分析主要原因（不计摩擦）：                     。

如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上相同位置的木块．被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远．回答以下问题。

（1）设计本实验的目的是研究_______________   。
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了___________________。
（3）此实验得出的结论是_________________________。

在“测定滑轮组机械效率”的实验中，如图：

（1）画出滑轮组最省力的绕法；
（2）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧秤沿竖直方向作      运动．
（3）若增加钩码，滑轮组的机械效率将      ．
（4）将空格填满：   

如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的h_A、h_B、h_C高处滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B）推动纸盒运动一段距离后静止．

（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择      两图来进行比较．实验中通过观察      的大小，来判断小球动能的大小．
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是      ．
（3）要研究动能与速度的关系，我们应该选择      两图来进行实验．

【2015年山东日照市中考物理】一物理兴趣小组“探究物体的动能和那些因素有关”的过程如下．

a．如图甲，让质量不同的钢球分别从同一轨道、同一高度由静止开始滚下，撞击水平轨道左端的物块B，比较物块B滑行距离的远近．
b．如图乙，比质里相同的钢球分别从冋一轨道、不同高度由静止开始滚下，撞击水平轨道左端的物块B，比较物块B滑行距离的远近．
c．分析实验结果，形成结论．
d．实验反思．
该小组进行了以下实验反思：
（1）让质量不同的钢球分别从同一轨道、不同高度由静止开始滚下，撞击水平轨道上同一位置处的物块B，强调三个“同一”是为了保证钢球撞击物块B时具有相同的             
（2）如果影响一个物理量的因素存在两个或两个以上，当研究这个物理量与这些因素的关系时，常采取类似本实验的做法，这种实验方法是             
（3）组内有的同学认为水平面是光滑的更有助于完成本实验，小明不同意这一观点，小明认为如果水平面是光滑的，物块B将一直运动下去，无法比较其滑行距离的远近．小明的理论依据是               （填写定律名称）
（4）如果水平面光滑，小明同学提出了解决方案，可以在水平轨道右侧固定一轻弹簧（如图丙），利用弹簧被压缩的长度反映小球动能的大小．在小球向右压缩弹簧的过程中，小球的动能和弹簧的弹性势能之和将               （填“变大”、“变小”或“不变”）

如图甲是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图．

（1）该实验能探究物体动能的大小与物体    的关系。
（2）该实验中物体的动能是指物体在    （选填“A”或“B”）位置时的动能，该动能是由    能转化而来的。
（3）若水平面绝对光滑，本实验    （能/不能）达到探究目的．
（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，某同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止。根据s_A＞s_B，证明物体运动速度越大，动能越大，汽车超速带来的安全隐患越大。小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：                               。