初中物理机械能实验题

【山东省枣庄市2015年初中学业考试物理试题】为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。

（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是                     ；（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出结论是                 ，
（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？         理由是                  。
（4）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：

（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择        两个序号的实验进行比较
（b）为了探究“超速”安全隐患，应选择         两个序号的实验进行比较。
分析表格中对应的实验数据可知：      对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。

如图所示，是测量滑轮组机械效率的实验装置．

（1）用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5N的钩码，由图示可知拉力大小为  N，将弹簧测力计向上移动12cm，则钩码上升的高度为  cm，该滑轮组的机械效率是  （结果保留到0.1%）．
（2）提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更轻巧．若如图装置中动滑轮的重为G₁，用它提升一重物，滑轮组的机械效率为75%；改用一个轻质材料制作的重为G₂的动滑轮后，再提升同一重物，滑轮组的机械效率提高到了90%，则G₂与G₁之比为  （不计绳重及各处的摩擦）．

老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后，小光想：小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢？为了探究此问题，他设计了以下实验装置：将无弹性的细线上端固定在铁架台上，下端拴住小球，使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块，如图乙所示．（不计细线固定端的摩擦与空气阻力）

（1）小光将长为l的细线拉至水平状态静止时，小球具有的机械能是以________能的形式存在．
（2）释放小球后，木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s，在此过程中木块克服_______力做功．
（3）小光多次改变拴小球的细线长度，并调整细线固定端的位置，每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放，使它摆动到相同的最低点撞击同一木块，测出木块被撞击后运动的距离，通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小．请你分析小光的实验方案是否可行？________，理由是：________．

在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面；三个质量不同的实心铁球；一个木块．各器材的组装示意图如图所示．

（1）每次实验时，都要将铁球从斜面的     由静止释放，其目的是     ．
（2）铁球动能的大小是通过     来间接反映的．
（3）该实验在操作时很难做到的是     ．
（4）某同学对小明的实验方案进行改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥．此外，还需要对小明的方案进行怎样相应的调整？     ．（如果需要，可增加其他器材）

为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。

（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是：速度相同时，物体的质量越大，动能          ；
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此你能得出结论是 ：                     ；
（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？         。理由是                 。
（4）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：

①为了探究“超载”安全隐患，应选择       两个序号的实验进行比较。
②为了探究“超速”安全隐患，应选择       两个序号的实验进行比较。
分析表格中对应的实验数据可知：      对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。

【湖南省衡阳市2015年初中毕业学业水平考试试卷】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。

某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

实验次数	斜面的倾斜程度	物块重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面长度S/m	机械效率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越      力（选填“省”或“费”）．
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为      ．
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与      和      有关．
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力      物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的装置．让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上．目的是探究小车动能的大小与      的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块      越多，从而判断小车的动能越      （大/小）；若水平面绝对光滑，本实验将      （能/不能）达到探究目的．

小明猜想重力势能的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，小明进行了如下实验，让锥子自由下落扎到旧书上，书上被扎出孔，如图所示．

（1）比较甲和乙是通过控制      来探究重力势能的大小与      的关系；
（2）要验证重力势能的大小与高度有关，应选择图中的      和      进行对比实验．
（3）小明设想了以下两种方案来判断物体重力势能的大小，你认为最佳的是（      ）
A．看出书上扎出孔的深度；B．数出被扎出孔的纸的页数．

小明测量如图所示中甲、乙两不同滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录如表：（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计）：

滑轮组	物体重G/N	物体上升的高度h/N	拉力F/N	绳自由端移动的距离s/m	机械效率η
甲	3	0.1	2	0.2	75%
乙	3	0.1	2	0.3

（1）甲图中定滑轮的作用是      ．
（2）乙滑轮组的机械效率为      ．
（3）甲、乙滑轮组机械效率不同的原因是      ．
（4）甲滑轮组中动滑轮的重力是      N．
（5）若甲滑轮组提升的物体重从3N增加到5N，其机械效率将      （变大/不变/变小）．

如图所示，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滚下，碰到同一木块上．请回答以下问题：

（1）设计实验的目的是研究      （钢球/木块）动能的大小与      的关系．
（2）动能是指      （填序号）

A．钢球在斜面上时的动能	B．钢球撞击木块时的动能
C．钢球撞击木块后的动能	D．木块的动能

（3）实验是通过观察      ，说明钢球对木块做功的多少，从而得出结论的．
（4）若水平面为光滑的，该实验还能得出结论吗？      ，理由是：      ．
（5）赵显同学在实验时，木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上．对这一现象，请你给赵显一条合理的建议：      ．

【辽宁省盘锦市2015年初中毕业升学考试】在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：

实验 次数	物重 G物/N	动滑轮重 G动/N	钩码上升的 高度h/m	动力 F/N	动力作用点移动的距离s/m	滑轮组的机 械效率η/%
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6
2	2	0.5	0.1	1.1	0.3	60.6
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0

 
⑴根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。

⑵在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量     匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为      N，第3次实验时滑轮组的机械效率为           。
⑶由表中第         组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
⑷由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和         有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功         J 。

【湖南省张家界市2015年普通初中学业水平考试】某兴趣小组提出利用“研究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”的设想。请你帮助完成如下实验方案：

（1）实验中通过观察       的大小，来判断小球重力势能的大小。
（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是___________________。
（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图         ，具体的操作方法是让小球从 __________（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。
（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图________，具体的操作方法是让小球从_________（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。
（5）通过比较分析可以得出的结论是_____________________________。

【山东省烟台市2015年中考物理试题】在初中物理的学习中，我们曾用斜面做过多次探究实验，如图甲是利用斜面“探究阻力对物体运动的影响”；如图乙是利用斜面“探究动能大小与哪些因素有关”；如图丙是“测定斜面的机械效率”．

（1）在甲、乙实验探究中，都有让小车从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是什么？
（2）在甲、乙实验探究中“阻力对物体运动的影响”和“小车动能的大小”分别是由什么来显示的？
（3）下表是小明测定斜面机械效率实验的记录数据，请你完成表中①②处的数据，分析表中数据，写出实验结论．

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	沿面拉力F/N	斜面长L/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
较缓	5	0.2	2.1	1	1	2.1	48%
较陡	5	0.5	3.6	1	2.5	①	69%
最陡	5	0.7	4.3	1	3.5	4.3	②

小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关．为了验证这个猜想，他设计了如下实验方案：

（1）如图1所示，让同一个小球，分别从同一斜面的不同高度由静止滚下，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图所示）．这是为了探究动能的大小与      关系．若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块的推力      越多，小车撞击木块时的动能      ．如果实验时，木块滑出木板了，在不改变器材的情况下，如何对实验进行改进？      ．
（2）在探究动能大小与物体质量关系时，应使小球从同一斜面的      （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，控制小球的质量      （选填“相同”或“不同”）．
（3）有同学探究“动能与质量的关系”时，用如图2所示的实验装置，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，该实验方案是否可行？答：      ．因为：      ．