初中物理机械能实验题

如图所示，摆线的长L相同，小球A 、B 的质量m_A＜m_B，悬线与竖直方向的夹角α＜β。

（1）图甲中将摆球从图示位置由静止释放，摆球向下摆动的过程中，观察到它的速度越来越大，则摆球的动能逐渐_________，重力势能逐渐________。
（2）图甲、乙中，同时由静止释放A 、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关。
（3）悬线与竖直方向的夹角越大，开始向下摆动时具有的重力势能__________，到达最低点时具有的动能___________。
（4）小明设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验中通过______________________反映小球撞击木块C前的动能大小；如图乙、丙所示实验中，可得出初步结论：______ 。

如图甲是研究“探究物体动能的大小与哪些因素有关？”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一个木块上．图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同—钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：

(1)设计实验甲的目的是研究钢球动能的大小与     的关系；设计实验乙的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受     的关系．
(2)实验甲是通过木块被推动     的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；实验乙是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果     阻力作用，将永远做匀速直线运动．

如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关的实验示意图（B为木块）．

（1）在探究动能与       的关系时，要保持小球的质量不变，让小球从       （选填“相同”或“不同”）的高度滚下．
（2）物理的研究方法有许多，本实验运用了两种研究方法：一是      法；二是转换法．就本题来说：用      来表示小球动能大小的方法就是转换法．

总结本学期所做的物理探究实验会发现：
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。如图甲的实验是通过                     ，间接的知道物体动能的大小；图乙的实验是通过                    ，间接比较两个电阻丝产生的热量的多少。

（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法。如：中，使用同一个球就是为了____________，探究动能大小与__________的关系；图乙中将两个电阻串联起来，就是为了__________，探究电流产生的热量与___ ___的关系。
（3）有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验。
如：图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材，我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关；图乙中如果再增加一个__________，我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了。

小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上,做匀速直线拉动物块的探究实验，如图，并记录实验数据如下：

实验 次数	斜面倾 斜程度	物重 G/N	物体上升 高度h/m	拉力 F/N	物体移动 距离S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械 效率
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.5	0.50	0.8	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.3	0.5

(1) 将表格中的空白数据填上。
(2) 通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越        。
(3) 通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：                               ；
(4) 如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验：
①实验时应控制不变的条件是　　　       、 　    　　　；
②实验时需要的测量仪器有：　　　 　　   、   　  　　。

利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为m_A、m_B(m_A<m_B)。
(1)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的       无关。
(2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论：
                                           。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度       (选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
(4)如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：                                  。

如图所示，摆线的长L相同，小球A 、B 的质量m_A＜m_B，悬线与竖直方向的夹角α＜β。

（1）图甲中将摆球从图示位置由静止释放，摆球向下摆动的过程中，观察到它的速度越来越大，则摆球的动能逐渐_________，重力势能逐渐________。
（2）图甲、乙中，同时由静止释放A 、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的______无关。
（3）悬线与竖直方向的夹角越大，开始向下摆动时具有的重力势能__________，到达最低点时具有的动能___________。
（4）小明设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验中通过______________________反映小球撞击木块C前的动能大小；如图乙、丙所示实验中，可得出初步结论：______ 。

关于机械的研究
（1）图甲是探究杠杆平衡条件的实验装置．调节杠杆在水平位置平衡后，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，测力计的示数是    N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将    （变大／不变／变小）．

（2）某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L₁和L₂的大小，他测力臂的方法是_________的(选填“正确”或“错误”)。如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动，则杠杆_________ (选填“仍平衡”、“左端向下倾斜”或“右端向下倾斜”)

（3）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想。为了验证猜想是否正确，该小组同学们按如图丙所示的A、B、C、D 四种情形组装滑轮组。
为了验证猜想“两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关”，应选择装配图中的_________两组滑轮组做对比实验；按装配图A、B或图C、D两个滑轮组做对比实验，可以验证什么猜想？______________________．

小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。下表是他们实验记录的有关数据。

实验 次数	斜面 倾角	斜面 材料	物重 G/N	斜面高 度h/m	沿斜面 拉力F/N	斜面长 s/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率
1		玻璃	7	0.5	4.9	1	3.5	4.9	71.4%
2		木板	7	0.5	6.0	1	3.5
3		毛巾	7	0.5	6.5	1	3.5	6.5	53.8%
4		木板	7	0.34	4.9	1	2.38	4.9	48.6%
5		毛巾	7	0.26	5.1	1	1.82	5.1	35.7%

（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了                  。
（2）在第2次实验中，拉力做的总功是________J，斜面的机械效率是___________。
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其它条件一定时，                                  。
（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是：                        。
（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越_______（选填“省力”或“费力”）。

小明猜想：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）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系。该方案是否合理?          。
理由是                                                                   。

图甲是某小组的同学测动滑轮的机械效率的示意图。他们用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重力为4.9N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A＇位置匀速竖直上升到B＇位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：

（1）弹簧测力计的示数是    N；
（2）拉力F移动的距离是    cm；
（3）动滑轮的机械效率是    。

在课外兴趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将蓝球表面涂黑，使蓝球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中      （选填“A”或“B”），你判断的依据是                                      
                                                                                        。
爱动脑筋的小明发现，篮球落地后反弹的高度每次也不相同，那么篮球由静止开始下落,反弹的高度究竟与哪些因素有关呢?小明与大家一起对这个问题进行了讨论，提出了不同的猜想。
猜想1：篮球反弹的高度可能与球的型号有关；       
猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；　  
猜想3：篮球反弹的高度可能与地面材料有关。
于是，小明用两只充足气的#7（标准男子）、#6（标准女子）篮球及刻度尺，在水泥地面和木制地板上进行了实验。通过实验，得到的实验数据如下表：

（1）要验证猜想2，需要选用实验序号为         、       的两组数据进行分析。
（2）通过他的实验数据，可得到的结论是：篮球反弹的高度与                        有关，与
                          无关。

如图是测定滑轮组机械效率的实验装置，小明测量的有关数据如下表所示：

次数	钩码重 G/N	钩码上升的高度h/m	拉力 F/N	细线自由端移动的距离s/m	机械效率 η/%
1	2.0	0. 03	1.6	0.06
2	3.0	0.05		0.1	75

（1）请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况，并补全表中的空格。
（2）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将        （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）小明在实验过程中，应当            拉动弹簧测力计，才能使弹簧测力计的示数保持稳定。

如图是测定滑轮组机械效率的实验装置，小明测量的有关数据如下表所示：
（1）请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况，并补全表中的空格。
（2）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将        （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）小明在实验过程中，应当            拉动弹簧测力计，才能使弹簧测力计的示数保持稳定。

次数	钩码重 G/N	钩码上升的高度 h/m	拉力 F/N	细线自由端移动的距离 s/m	机械效率 η/%
1	2.0	0. 03	1.6	0.06
2	3.0	0.05		0.1	75

(4分)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

⑴ 他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F₁，测得A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂，则此次杠杆的机械效率为η =     ．（用物理量的符号表示）
⑵ 他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h₂，则弹簧测力计的示数将     （大于/等于/小于）F₁，此次弹簧测力计做的功将     （大于/等于/小于）第一次做的功．
⑶ 他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h₂，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比     （最大/最小/三次相等）．