初中物理机械能实验题

以下两个测量实验来自于小钧同学实验报告上的摘录
（1）用图甲所示的装置“测量滑轮组的机械效率”：

①他先用弹簧测力计测出物重G＝6N；
②接着按图甲组装好器材，竖直向上拉动弹簧测力计使物体        上升，
此时弹簧测力计的示数如图乙所示，其示数为           N，本次实验滑轮组的机械效率是             。（机械效率用百分数表示，保留一位小数）
（2）用天平、细线、烧杯和水测定某实心工艺品的密度，实验过程如下：
①往烧杯中倒入适量的水，用调平的天平测出烧杯和水的总质量为100 g；
②用细线将工艺品拴好并浸没在水中，但没有触及杯底（如图甲所示），在右盘中增加砝码并移动游码，当天平平衡后，得出质量为108 g，则工艺品的体积为            cm³；

③从烧杯中取出工艺品，用天平单独测量其质量，当天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图乙所示，则工艺品的质量为                  g；
④工艺品的密度为                kg/m³。小钧测量的工艺品密度比真实值                  （选填“偏大”或“偏小”）。

小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度．

⑴探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，应先后三次将小球从斜面的   （同一/不同）高度处释放，比较小球在  （同一/不同）粗糙面上滑行的路程．
⑵ 为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系．小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：                 ．小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将            ．
⑶ 在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁    W₂（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）．
⑷ 为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌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．同组的小红认为他的实验设计有问题，问题是：             ．更正后完成实验，在如图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则f_甲   f_乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）.

下面几幅图是课本中的一些实验装置图，请在题中空格处填入相应的内容。

（1）图a说明：          的方法可以使气体液化；
（2）写出能反映图b装置原理的应用          ；
（3）比较图c中的两图说明：小车的动能大小与       有关；
（4）图d说明：断断续续的电流可产生          。

在测滑轮组机械效率的实验中：
（1）为了测量绳端拉力的大小，应用弹簧测力计拉着绳端沿         方向作        运动。
（2）若动滑轮和重物由3股绳子承担，物重为600N，而拉力是250N,则滑轮组的机械效率为        。
（3）若将物重减小为300N，而其他条件不变，你认为滑轮组的机械效率将         （填 “增大”、“减小”或“不变”） 。

（1）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远.小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.
①为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验，如图所示，将同一个弹簧每次压缩    的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球弹开碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块    ，从而比较弹性势能的大小.

②若水平面绝对光滑，本实验将    达到探究目的.
（选填“能”或“不能”）
③小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都彻底消失了，你认为小明的观点是    的，理由是    .
（2）在探究凸透镜成像规律的实验中：
①保持蜡烛、凸透镜的位置不变，调节光屏的位置，使光屏上得到了清晰的像，如图所示.此时，光屏上得到的是倒立、    的实像，利用这个成像规律可以制成    .

②一段时间过后，蜡烛燃烧变短，像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，则可以将凸透镜向    移动.
③若在蜡烛和凸透镜的中间给凸透镜戴上一片“近视眼镜”，则只要将光屏向    （选填“左”、“右”）移动，光屏上仍可出现清晰的像.

斜面是一种简单机械，下图是探究这种机械的特点的装置。
（1）如图甲所示那样，测量木块重量时，应使木块保持  状态，并依据   条件得出木块重量的大小等于弹簧测力计的示数。

（2）将木块放在如图乙所示的斜面上，并用测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到如表的数据：

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	斜面长度s/m	沿斜面拉力F/N
较缓	5	0.2	1	2
较陡	5	0.3	1	2.6
最陡	5	0.4	1	3.2

（3）① 求最陡时斜面的效率；在此过程中木块所受的摩擦力。
② 分析表格数据发现摩擦力    拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”），从做功的角度分析，原因是    。

浩文和虞勇同学用图甲所示的滑轮组进行了“测滑轮组机械效率”的实验，实验数据记录下表后，通过分析与处理数据，探究得出了以下结论。

实验 序号	物重 G/N	物体上 升的高 度h/cm	测力计 的示数 F/N	测力计移 动的距离 s/cm	机械效 率η
1	2	5	0.9	15	74.1%
2	2	10	0.9	30	74.1%
3	4	10	1.7	30	78.4%
4	6	10	2.5	30

（1）滑轮组的机械效率与物体上升的高度__________，与所提物体的重力大小        
（均选填“有关”或“无关”），提升的物体越重，机械效率越          ；
（2）只要滑轮组结构一定，绕动滑轮知道n股细绳，测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要           （填一种测量工具名称），且机械效率的表达式通式为η＝__________（用本题中有关字母表示），并算出第4次实验的机械效率为____________；
（3）他们换用图乙所示装置再进行实验探究，又发现：把同一重物提升相同高度，比用甲装置要做更_______（选填“多”或“少”）的额外功，所以机械效率会更_________（选填“高”或“低”）。

“探究斜面的机械效率”的实验装置如图所示，某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想：
下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据：

斜面倾斜程度	小车重	斜面高度	沿斜面拉力	斜面长	有用功	总功	机械效率
较缓	5.0N	0.1m	1.5N	0.5m	0.5Ｊ	0.75Ｊ	66.7%
较陡	5.0N	0.2m	2.5N	0.5m	1Ｊ	1.25Ｊ
最陡	5.0N	0.3m	3.4N	0.5m		1.7Ｊ	88.2%

（1）请将表中空格处的数据填写完整；
（2）根据表中的数据，小组得出了“斜面越陡，机械效率越高”的结论。为了得到此结论，该小组在实验探究时，除小车重相等外，还控制了哪些因素保持不变？
①______________________；②________________________；
（3）分析表中的实验数据还可得知：斜面越陡越_________（填“省力”或“费力”）。
（4）请你列举一个在现实生活中应用斜面的实例：_________________________。

以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关？”的部分过程，请帮助他完成下列填空：
实验目的：比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率

(1)实验原理：η＝          ．
(2)实验器材：滑轮组一套、轻重不同的两物块、刻度尺、        、铁架台、细线．
进行实验并收集数据
(3)用同一滑轮组先后提升不同重物，相关数据收集在下面的表格中，请将表格数据补充完整．

实验序号	钩码重/N	钩码上升的高度/m	绳端的拉力/N	绳端移动的距离/m	机械效率／%
①	4	0.1	1.8	0.3	74.1
②	6	0.1	2.4	0.3

分析与论证：分析上表中的数据可以看出：
(4)同一滑轮组的机械效率   恒定的(填“是”或“不是”)．
(5)生活中，滑轮组的机械效率   l(填“大于”、等于”或“小于”)．
评估与拓展
(6)小明同学使用滑轮组提升重物时，测力计的示数一会儿大，一会儿小，弄得小明同学一时不知该何时读数，你认为他在测量中应该在          时读数．
(7)提升相同重物时，增加动滑轮的个数，滑轮组的机械效率将      (选填“变大”、“变小”或“不变”)．

如图是研究“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自由滚下，撞击同一木块。请回答以下问题：

（1）设计实验的目的是研究钢球动能的大小与    的关系。 
（2）实验中，如果平面绝对光滑，还能得出结论吗？为什么？此时小球撞击前后动能大小会发生变化吗？为什么？

下图甲是探究阻力对物体运动影响的实验，下图乙是探究动能大小与什么因素有关的实验。请回答下列问题：

（1）图甲实验表明：平面越光滑，小车运动距离越       。联想到在雨雪天驾驶汽车应适当         （选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离。
（2）图乙实验表明，钢球质量越大，动能越         。联想到高速公路的限速牌上同时标明“120”和“100”字样，        （选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h。

在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如下图所示。在此实验中，我们是通过观察__________________________________来比较各铁块重力势能的大小；

若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA_____hB；
若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是mA_____mC。

某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图，他们测得钩码重G、拉力F、钩码上升的髙度h、测力计移动的距离S，并将计算出的有用功W_有用、总功W_总和机械效率η数据一并记入下表：

（1）表格中数据★＝        
（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是                  
（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是        
（4）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将  （变大/变小/不变）

如图 是实验组小明同学测定滑轮组机械效率的实验装置，实验中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

⑴请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况，并填好表中空格。
⑵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”）。
⑶小明在实验过程中，应当        向下拉动弹簧测力计，才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小。
⑷小东同学通过滑轮组力的关系，算出动滑轮的重力是    N；他发现与滑轮组的真实值不相符，原因是                    。

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，

物理量/实验次数	1	2	3
钩码重G(N)	4	4	6
钩码上升高度h(m)	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F(N)	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离S(m)	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%	57%

实验装置如图所示：
 
（1）通过表中数据可分析出实验1是用_  __图做的实验；实验2是用_  __图做的实验，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，动滑轮越重，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，_  _      _，可以提高滑轮组的机械效率。