初中物理动能和势能的转化与守恒实验题

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：                                  。

李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关。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）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。
（2）对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点。分别测量         之间的距离。改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关。

为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A＝m_B<m_C，h_A＝h_C>h_B），推动小木块运动一段距离后静止．请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行判断：

（1）用来研究超载安全隐患时，我们应选择       两个图所示实验进行比较．
（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择       两个图所示实验进行比较．

图中所示为研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验装置。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到粘有橡皮泥的小铁桌面上，并使小铁桌的桌腿陷入细沙中一定的深度。他们观察到：在重锤下落高度不同的情况下，桌腿进入细沙中的深度不同。老师告诉他们，桌腿进入细沙中的深度越大，反映出重锤对小铁桌做的功越多，表明重锤具有的重力势能越大。他们用m表示重锤的质量，H表示重锤距小铁桌的高度，h表示桌腿进入细沙中的深度，并将部分实验数据记录在下面的表格中。

实验序号	重锤质量 m/kg	重锤距小铁桌的高度H/m	桌腿进入细沙中的 深度h /m
1	0.1	0.6	0.024
2	0.1	0.9	0.030
3	0.2	0.3	0.024
4	0.2	0.6	0.035

(1)比较实验序号1与2（或3与4）的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在     相同的情况下，重锤被举得越高，具有的重力势能越   （选填“大”或“小”） 。
(2)分析比较实验序号__________的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在举起高度相同的情况下，重锤的质量越大，具有的重力势能就越大。

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：                               ．

小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验．

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从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光滑斜面分别从A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要探究动能与物体运动速度的关系应选用          图；
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是                              
③甲、乙两组实验可以得出的结论是                                           ；
④实验时是通过观察                来比较小球动能的大小，从而得出结论的．
若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？     ，理由是：                            ．

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：         ．

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被直接测量时，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是__________．
如：图甲的实验是通过观察__________，间接的知道物体动能的大小．图乙的实验是通过观察__________，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：图甲的实验中，使用同一个球就是为了控制_________不变，探究动能大小与__________的关系；图乙中将两个电阻串联起来，就是为了控制___________不变，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．

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__________________。

如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。

①该实验要探究的是物体动能的大小与物体_________的关系。
②该实验物体的动能是指物体____(选填“A”或“B”)。
③该实验物体动能的大小是通过__________________来反映的。
④该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时___________（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过_______（选填“高度”或“质量”）来改变的。
⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变________（选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。

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”）．

如下图，让小车分别从不同高度由静止开始滑下，
（1）、小车运动到水平表面时，         图中的小车速度大；
（2）、          图中的木块被撞后移动的距离长；说明小车对木块做的功多，它具有的动能             。

（3）、如图，它是用来研究动能大小与物体           的关系的。
（4）、综合上面的结论，可以发现：运动物体的动能大小与物体的       和       都有关系，物体的
      越大，      越大，它具有的动能就越大。

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”）。

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。如下图所示，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）两个实验可以初步得出，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________________________。

小华总结两年来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。
 
探究动能的大小与哪些因素有关、比较水和沙子吸热本领的大小 
如：甲实验中小球动能的大小是通过观察比较木物块B            反映出来的。
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用                            来表示
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用                    法。
如：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）。