初中物理机械能实验题

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）两实验比较可得出结论是：______                               _.
将（甲）与（丙）两实验比较可得出结论是：____                                       _.
（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。

老师上完功率一节后，小红想测出自己从一楼到四楼的功率．现有如下器材：A天平、B弹簧测力计、C台秤、D秒表、E电流表、F电压表、G温度计、H皮尺．
（1）请帮小红选择最合适的测量工具   （填序号）；
（2）请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量：   
（3）请帮她在设计一个实验记录表格：   
（4）请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式：   

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示．

序号	钩码重G/N	钩码上升 的高h/cm	弹簧测力计 的示数F/N	弹簧测力计移动 的距离S/cm
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1

（1）在表格的空格处，填上合适的数据；
（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组；
（3）第1次实验测得滑轮组的机械效率为   ；
（4）如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在   范围内．

（2014中考真题）用如图所示装置测量动滑轮的机械效率．实验时，竖直向上的匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升．

实验数据如下表．

序号	动滑轮重 G动/N	钩码重力G/N	钩码上升高度h/m	绳的拉力F/N	绳端移动距离 s/m	机械效率η
①	0.1	1	0.2	0.6	0.4	83.3%
②	0.1	2	0.2	1.1	0.4
③	0.2	2	0.2	1.2	0.4	83.3%

（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为       ．
（2）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将           ；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将        ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）分析表中数据可知，，可能的原因是：                        ．

在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据，换用一个更重的动滑轮组成滑轮组测得第5组数据，测得数据如表：

实验次数	动滑轮重G动/N	物重G/N	钩码上升高度h/m	动力F/N	绳端移动距离s/m	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.3	55.6

（1）实验中应沿      方向      拉动弹簧测力计，使钩码缓缓上升．
（2）表格中变化①处数据应为      ；根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为      N．

（3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与      无关．
（4）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率      （选填“越高”、“不变”或“越低”）．
（5）比较第      次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低．
（6）分析表格中第2组数据可知，此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为      J．

某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示。第1、2、3次实验的滑轮组分别如图中的甲、乙、丙所示。

次数	钩码重量G/N	钩码上升高度h/m	有用功 W有/J	测力计拉力F/N	测力计移动距离s/m	总功 W总/J	机械效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0. 3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1.1	0.5	0.55

（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率_________。
（2）第3次实验中所做的有用功是_________J，机械效率是_________（保留一位小数）。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_________（选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：组的机械效率与动滑轮自重大小_________（“有关”、“无关”）
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有_________（答出一个即可）。

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．(5分)

（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：

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：                              ．

在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想：
A．斜面越倾斜斜面机械效率越大；
B．斜面越倾斜斜面机械效率越小；
C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关。
他们用如图所示的探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次试验，实验中应保持物体在斜面上的运动状态是                   。请回答下列问题：

①每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该         （选填“相同”或“不相同”）；改变斜面的倾斜程度是指改变                         （选填（斜面的长度、斜面的高度、斜面与水平面的夹角）；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动．
②在以下六个物理量中：被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h，实验必须要测量的物理量是   （只填所测物理量的符号）；用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是        
③如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该                 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”）．如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，这说明实验前的猜想             是正确的．

（2014中考真题）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图1所示）．小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏．结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？

小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关．
（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图2所示的实验，此实验是为了验证猜想   ，实验中弹性势能的大小是通过   来体现的．
（2）请你设计一个实验方案来验证另一个猜想（写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象并得出结论）．

李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与弹簧长度变化量的关系。他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止。请补充完成他们的探究过程：

（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是＿＿＿＿。（填序号）
①探究“杠杆的平衡条件”       ②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
（2）对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点。测量       之间的距离和        之间的距离，并改变       之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大。

为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。

（1）实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。
（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图__________和图_____________进行分析比较。
（3）图2和图3探究的问题是__________________。

某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h₁和h₂，C、D两球陷入沙深度均为h₃，且h₁＜h₂＜h₃．

（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过           来反映的；
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：                 ；
（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：                ；
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径             （选填：“有关”或“无关”）．

在研究“物体的重力势能跟高度是否有关”时，三个相同的木桩被从空中静止的三个的铁块从不同的高度落下撞击．陷入沙坑的情况如图所示，在此实验中：

⑴我们通过观察                             来比较各铁块重力势能的大小的．
⑵在准备实验器材的时候，需要的三个质量         （相同/不同）的铁块，这样作的目的是：                                ．
⑶从实验的结果来看：可以得出的结论是：                                ．

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           (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：        .

小红同学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，探究动能的大小与那些因素有关．

①让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从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置，如图甲所示．
②让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从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．已知不同质量的两个小球从同一高度滚下到达水平面时，具有相同的速度．上述甲、乙两组试验中：
（1）本实验运用了两种研究方法：一是     法，二是转换法；
（2）选用图甲探究的是动能与速度的关系，得出的结论                 ；
（3）选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论                   ．