初中物理机械能实验题

小华总结所做的物理探究实验发现：
（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，这种研究物理问题的方法叫转换法。

（1）如图：甲实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B       反映出来的； 乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用        （加热时间/温度计示数）来反映的。
（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。
如图：甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变     的大小，同时控制小球的      不变；乙实验中只有物质的    不同，其他因素必须控制相同（例如烧杯的规格相同、水和沙的    相等、酒精灯加热方式相同等）。
（3）小敏想比较酒精和煤油的热值大小，请你帮她把乙实验进行改进，写出实验步骤：                                  。

某小组通过实验测量如图甲所示滑轮组的机械效率，记录数据如下表：

（1）①处应填写的数据是_________，拉力做的功是_______J，
滑轮组机械效率是____________。（保留l位小数），
（2）若在图甲实验装置的基础上，减少一只钩码，再测出滑轮组的机械效率，则机械效率_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）原来的机械效率。
（3）若要进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组的绳子绕法有关，照图乙的样子画出滑轮组和绳子的绕法。

小华猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。

（1）让质量相同的两个小球沿同一斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的____________。
②选用图甲探究得出的结论是：__________________________________________________。
③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是__________法；二是转换法，就是用纸盒__________来表示小球动能的大小。

在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟槽的木质轨道（如图，其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接，沟槽较为光滑）、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个．

(1)利用这套器材进行实验时，可以通过比较       的大小，来比较小球动能的大小．
(2)为了研究动能与质量大小的关系，应让玻璃球和铁球分别从         释放。研究后得出的结论是：                                         ．
(3)课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”．善于动脑的小明利用上述器材，设计了一个研究弹簧弹性势能E_弹与压缩量x之间关系的实验方案：（实验装置如下图）用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；用刻度尺测量出小球上升的高度h．右表数据是小明的实验记录，由表中可知，若压缩量x＝1.00cm时，小球上升的高度h₁，压缩量x＝2.50cm时，小球上升的高度h₂，则h₁     h₂（选填“>”“<”或“＝”）
(4)若第三问中小球到达最高点时弹性势能全部转化为重力势能．分析数据后发现弹簧弹性势能E_弹与压缩量x         正比？ （选填“成”或“不成”）

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
　　
(1)分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是         ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是        ；
③滑轮组的机械效率与_        无关．
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示，
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变         ，
②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率是否相同： 　 　 ，理由是：        ．

学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动：
⑴他需要的测量工具分别是：测量身体质量m的_______、测量爬楼的高度h的_______和测量时间t的秒表（填写测量器材）。
⑵利用所测物理量计算功率的表达式是P=___________________
⑶活动中测得小明的质量是50kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3 m)用了20s的时间，则小明登楼的功率是           W（g取10N/kg)．
⑷活动中，他还想比一比谁的功率大。小明设计的方案是：测量出各自的质量、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。你还可设计其它方案吗？请写出一种：____________________________________。

(6分）某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表

试验序号	钩码G/N	钩码上升的高度h/cm	绳端的拉力F/N	绳端移动的距离s/cm	机械功率/%
①	4	10	1.8	30	74.1
②	6	10	2.4	30

⑴第2次实验中，滑轮组做的有用功是　______J，滑轮组的机械效率η=　______　%（结果保留一位小数）．
⑵实验时要竖直向上__________拉动弹簧测力计时读出拉力的大小；若在静止状态下读出拉力有大小，则测出的机械效率　_______　（变大/变小/不变）
⑶由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是______________　．除此之外，你认为滑轮组的机械效率还与____________有关。

如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面某位置滚下，撞击水平面上的小木块。

（1）实验中通过观察                     的大小，来判断小球动能的大小；
（2）让质量不同的小球A和B（m_A＜m_B），从同一斜面的同一高度由静止开始滚下，目的是为了使小球到达水平面的         相同。得出的结论是                          。
（3）为了探究动能大小与速度的关系，应选择            两个图进行比较，理由是                      。

某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：

试验序号	钩码g/N	钩码上升的高度/m	绳端的拉力/N	绳端移动的距离/m	机械功率
①	4	0.1	1.8	0.3	74.1
②	6	0.1	2.4	0.3

（1）实验时，应沿竖直方向    拉动弹簧测力计.
（2）第②次实验中，拉力做的总功是    J，滑轮组做的有用功是    J，滑轮组的机械效率=    %（结果保留一位小数）.

如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动．请回答：

（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是    ；
（2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低．产生此现象的原因是：         ．

如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置：

（1）实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的__________来比较小球的动能大小．
（2）将同一小球从同一斜面的不同高度（h₁<h₂）有静止开始释放的目的是：使小球到达斜面底部时的速度__________．
（3）小球推动木块，最后静止时的位置如图甲、乙所示，分析可知小球的动能与速度的大小__________（选填“有关”或“无关”）．
（4）如图丙所示，质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜，根据上面的探究可知，飞行的扑克牌一定具有____________的速度（选填“较大”或“较小”）．

(1).小明同学利用下图所示装置探究“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) 。
a．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。
b．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：       。
c．图乙中小球B 到达竖直位置时的速度  （填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B 到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C 滑行得更远些，由此可得出结论：                              。
d．若水平面为光滑的(足够长)，该实验还能得出结论吗?__，理由_____________

(2)小红在学习了机械能的转化及其应用以后，设计了两张火车站进站段铁路工程的设计方案图，请你帮她选择一下，你将选择   图的设计方案，结合你学到的物理知识，请简要谈谈你选择的理由。理由：                  。

利用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”的实验，在全班交流时，老师汇总了6个小组的实验数据记录，如下表：

实验小组	钩码重G（N）	动滑轮G′（N）	拉力F（N）	滑轮组的机械效率η
1	0.5	0.4	0.35	47.6％
2	0.5	0.4	0.38	43.9％
3	1	0.6	0.62	53.8％
4	1	0.8	0.71	46.9％
5	2	0.6	0.98	68.0％
6	2	0.8	1.06	62.9％

 

对这6组实验数据进行分类比较分析，同学们基本形成了下列一些认识：
（1）比较3、4两小组的实验数据，有同学认为：               可能是影响滑轮组效率的因素之一，并且       两小组的实验数据可以支持这种看法。
（2）比较3、5两小组的实验数据，有同学认为：              可能也是影响滑轮组效率的因素之一，并且        两小组的实验数据可以支持这种看法。
（3）对于1、2两小组的实验，所用动滑轮重和提起的钩码重都相同，而测出的滑轮机械效率却不同。关于这个问题，同学中分别提出了两种猜想：
A．可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的；
B．可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的。
大家认为，这两种猜想都是有道理的。那么：
①你认为，提出猜想A的理由是：                                  。
②对于猜想B，你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果？请说出两点：
a：                                                            ；
b：                                                            ；

观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事学习后，军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想：①飞机水平飞行的速度越大，炮弹离开飞机后飞行的水平面距离越远；②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关。为了验证猜想，小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验：

①让水球从光滑斜槽上的A点自由滑下，经C点后沿水平方向运动离开斜槽，最后落在地面上的P₁点。
②保持斜槽的高度不变，让小球从斜槽上的B点自由滑下，经C点离开斜槽，最后落在地面上的P₂点。根据所学知识可知，小球经过C点的速度       （选填“大于”、“等于”或“小于”）上一步中小球经过C点的速度，由此可证明猜想①是        （选填“正确”或“错误”）的。
③为验证猜想②，应控制小球离开C点时       的大小不变。小兵增加h的高度，仍让小球从A点自由滑下，此时小球落在地面上的P₃点，比较OP₃和       （选填“OP₁”或“OP₂”）可得结论：飞机飞行的高度越高，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越      （选填“大”或“小”）。

在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。

⑴先将表格内空白处填充完整（保留一位小数）。再分析表中数据可得该实验是探究__________（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面___________，机械效率越高。

⑵另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤：
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。
②用弹簧测力计沿斜面把一木块________拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③保持斜面的_______不变，改变斜面的_______，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④比较两次机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。