初中物理机械能实验题

某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
猜想一：动能的大小可能与物体的密度有关；
猜想二：动能的大小可能与物体的运动速度有关；
猜想三：动能的大小可能与物体的质量有关．
为了验证同学们的猜想，老师提供如下器材：刻度尺、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球）、小木块和长木板．
同学们组装了如图所示的实验装置，让小球从斜面上由静止滚下，碰上水平面上的小木块后，将木块撞出一段距离．在同样的水平面上，木块被撞得越远，说明球的动能越大．
请你帮同学们完成下列任务：
（1）写出探究“猜想一”的实验方案；
（2）设计出探究“猜想二”的记录数据表格．

小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关．她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验．如图，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放，物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚框处．
（1）实验时可通过观察同一滑块________，来判断弹性势能的大小．
（2）比较图（a）、（b）两个实验可初步得出，弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能就________．
（3）若物块冲上斜面的最大高度h_a＝h_c＜h_b，弹性形变的大小l_a＜l_b＝l_c，则物块达到最高处所具有的重力势能E_a、E_b、E_c的大小关系是________．

如图所示，某兴趣小组同学用弹弓进行弹子弹比赛．他们发现弹出的子弹飞行情况各不相同，因此展开了讨论．
（1）拉开的弹弓具有________能，弹弓上的橡皮筋形变________具有的能量越多；
（2）他们在研究影响弹出子弹飞行距离的因素时，提出以下猜想：
猜想1：与子弹的质量有关
猜想2：与子弹的形状有关
猜想3：与弹弓上的橡皮筋的弹性形变程度有关
①根据所学知识，可以断定猜想3是正确的，判断的依据是________________________________．
②请设计一个简单实验，验证猜想2是否正确，简述你的实验方案．
简要做法：________________________________________________________________；
如何判断：________________________________________________________________．

在探究重力势能与什么因素有关时，同学们经过讨论，提出如下猜想：重力势能的大小可能跟物体的质量有关；也可能跟物体的高度有关．下面是小明和小聪关于这个问题讨论后的实验设计．
设计一：让质量为m的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩．
设计二：让质量为m和2m的两个大小不同的物体从同一高度落向插入沙坑中的木桩．
实验发现B比A插入得深，D比C插入得深，如图所示．请解答下列问题：
（1）要探究重力势能与高度的关系应选用________．
（2）根据设计二及实验结果的图示，可得出的结论是________________________________．

在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关；
猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关．
为此他设计了如图甲所示的实验装置．将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上，将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图乙所示）．
请你帮助小雨回答下列问题：
（1）探究“猜想一”时，应使用质量________（选填“相同”或“不同”）的钩码从________（选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量________________，从而比较出重力势能的大小．
（2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格．

利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验．用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成θ角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离s．改变角度θ的大小，重复实验．
（1）利用如图两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是________________________．
（2）本实验探究的问题是物体的动能大小与________的关系．
（3）利用上述实验，同时还可以探究的问题是________________________________________．

如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（m_A＞m_B）碰撞静止在同一水平面上的纸盒．实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球的________的大小．
（2）将甲与乙两实验比较可知，小球动能的大小与小球的________有关．将甲与丙两实验比较可知，小球动能的大小与小球的________有关．
（3）本次实验采用的物理实验中最常用的一种方法是________．

如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）该实验利用了转换法，通过观察________________来判断________（选填“小球”或“木块”）动能的大小；
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与________的关系；
（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与________的关系．

学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率．
[实验器材]________、________、________；
[实验步骤]
（1）小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（　　）

A．测出箱子的质量m

B．测出楼梯的总长度L

C．测出一楼到三楼的竖直高度h

D．测出小云上楼所用的时间t

E．算出小云搬运箱子的功率P
（2）请帮小彬设计一个记录实验数据的表格．

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0.3m，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，测量并计算得到如表所示的两组数据：

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	饥械效率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量有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：________；
请简要说明两条理由：①________________；
②________________________________________．

某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．

实验序号	钩码重G／N	钩码上升高度h／m	绳端拉力F／N	绳端移动距离s／m	机械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3	74％
2	4	0.1	1.4	0.5
3	6	0.1	2.4	0.3

（1）通过分析表中数据可知实验1是用________图做的实验，实验2是用________图做的实验，并请将表中空白处填上恰当的数据；
（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率________；
（3）比较实验1和实验3可得结论：使用同一滑轮组提升不同的重物，重物越重，滑轮组的机械效率越________．

在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：

序号	钩码重G／N	钩码上升高度h／cm	拉力F／N	绳端移动距离s／cm
①	1.0	20.0	0.7	40.0
②	2.0	20.0	1.2	40.0
③	3.0	20.0	1.7	40.0

（1）实验时，用手________拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为________．
（3）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将________（选填“增大”“减小”或“不变”）．

小明对“斜面的机械效率与什么因素有关”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；
③斜面的机械效率与斜面的长度有关；
④斜面的机械效率与物体的重力有关．
给你如图所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：
（1）你选择的猜想是________．（填写序号）
（2）要用下图中的补充器材完成你选择的探究，你选择的补充器材是：________．（至少写出两种）

（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：________；________；________．

下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。

序号	动滑轮重 G动/N	物重 G/N	钩码上升 高度h/m	动力 F/N	动力作用点 移动距离	滑轮组的 机械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）第三次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为____W，滑轮组的机械效率为____。
（3）分析表格中数据发现：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做额外功将____，滑轮组的机械效率____（两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。

小明猜想物体的重力势能大小可能与物体的质量及被举的高度有关．为了验证自己的猜想，他进行了如下实验，让两个不同质量的锥子分别在两个不同高度自由下落，扎到下方四本相同的旧书上，书因此被扎出孔，分析这些被扎孔的不同，如图所示．

（1）若比较甲和乙，这是通过控制     不变，来探究重力势能的大小与     的关系；
（2）在（1）中，小明不仅比较了甲、乙，还比较了丙、丁，他这样做的目的是          ．
（3）小明设想了以下两种方案来判断物体重力势能的大小，你认为最佳的一种是（    ）
A.测出书上被扎孔的深度；       B.数出被扎孔的纸的页数．