初中物理动能和势能的转化与守恒实验题

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（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩　 　（选填“相同”或“不同”）的长度．将小球置于弹簧��右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分别比较木块　            　，从而比较弹性势能的大小．
（2）若水平面绝对光滑，本实验将　 　（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（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消灭了．你认为小明的观点是　 　的（选“正确”或“错误”），理由是　                                    　．

如图所示为“研究动能大小与哪些因素有关系”的实验装置图。实验中通过使用同一个小球A来保证________不变；每次改变在斜面上释放小球A的高度h的大小。小球A到达平面时动能的大小，是通过比较物块B在同一水平面上________的大小比较出来的。此实验这样做是为了研究动能大小与      有关。

在学习势能的知识时，小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：A.物体的高度；B.物体的质量。为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如右表。

（1）由记录结果可以得到的实验结论是：                                  ；
（2）若想对另一个因素进行验证，你认为应该怎么做？         ___          。

按要求完成填空．
（1）图-1所示，体温计的示数为     ℃．
（2）图-2所示，读取液体体积时，正确的实视线方向是     （填写相应字母）．
（3）图-3所示，该实验能探究出并联电路电流的特点是                   ．
（4）图-4所示，在探究物体动能的大小与什么因素有关的实验中，通过比较小球推动木块                反映小球动能的大小．
   
图-1      图-2              图-3             图-4

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
如：甲实验是让木块在水平面上做_____________运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过比较物块A在水平面上移动距离S的大小反映出来的。
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用____________法。
如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变________大小，同时保持接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变小球到达水平面速度的大小，同时控制小球的_________不变。

小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图装置，进行实验。

①让质量为5克的小球，在斜面A0上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7克的小球重复上述实验，将数据记录在表中。

实验 序号	小球质 量m/克	小球在斜面AO上 释放高度H/厘米	斜面OB 的倾角θ	小球在斜面OB上 的最大高度h/厘米
1	5	10	40	9.0
2	30	8.6
3	20	8.0
4	7	10	40	9.0
5	30	8.6
6	20	8.0

(1)比较实验1、2、3(或4、5、6)，说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与___________有关。
(2)比较实验____________(选择序号)，说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
(3)如果斜面没有摩擦，小球在斜面OB能达到的量大高度是__________厘米。

小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？
（1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的___________就越大。
（2）他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
你的猜想是：物体冲上斜坡的最大距离可能与         有关。
为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，左边放置一斜面，如图所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，应该使小木块从斜面的       处自由下滑。

（3）小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）的。
在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：

次数	1	2	3	4	5
木板倾角θ	10°	30°	53°	75°	85°
向上滑行的最大距离s/m	0.50	0.40	0.36	0.39	0.43

根据表中数据，可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ关系是__________________。

某同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上的同一位置由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记。

（1）标记③是小车在          表面上停下的位置。
（2）分析可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越    。推理可知：运动小车如果不受阻力作用，它将以恒定不变的速度永远运动下去。
（3）若让同一小车从不同高度处滑下，则不仅可以探究小车的重力势能与     的关系，还可以探究小车的动能与         的关系。

如图所示了一些你熟悉的物理实验．请你根据要求填空：

（1）图A实验中同一小车在不同高度滑下是为了研究         对动能的影响 ；实验中木块的作用是通过它移动的距离来显示小车    的大小．
（2）图B实验中，使卡片能跳起来的做法是：                     ．

（共5分）物理实验探究：
小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的重力势能就越大．
他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
（1）他为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如甲图所示．实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：______________________________。

（2）小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）的．
（3）在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：

根据表中数据，请在乙图中描点连线作出s—θ图象．由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是_________________________________。

如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。①为该实验是通过观察比较____来间接判断物体重力势能大小的。②实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体____的关系，操作时应该让木块从____（选填“相同”或“不同”）的高度自由下落。③若要利用上述器材探究物体重力势能大小与物体高度的关系，你的做法是：                                    。

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球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高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：当下落高度一定时，                     。
（3）比较    两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。
（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”）。
（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为    能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为    能。

在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如甲图所示。请回答下列问题：

（1）从同一高度由静止释放的目的是        _，该实验的目的是研究铁球的动能大小与        （选填“质量”或“速度”）的关系。
（2）该实验是通过观察       的大小，来说明铁球对木块         的多少，从而判断出      （“铁球”或“木块”）具有的动能的大小。
（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验能成功吗?答：                      
（4）有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行? 答：          若他按此方案操作，他会看到的现象是：              

(4分)（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都需要想办法把它们的大小间接显示出来．
例如：甲实验是让木块在木板上做________________运动，通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小；乙实验中球动能的大小是通过______________间接反映出来的．

（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采取一定措施控制变量．
例如：要研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，就要多次改变压力大小，同时控制接触面的粗糙程度不变．做实验时我们改变压力大小的具体办法是___________________；要研究动能跟质量的关系，就要改变物体质量，同时控制速度不变．具体办法是：换用不同质量的球，让它们从______________由静止滑下．

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（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩_________（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球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_________（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（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消灭了．你认为小明的观点是_________的（选填“正确”或“错误”），理由是_____________________________________ 。