初中物理机械能实验题

在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如下表所示。

实验 次数	钩码重G (N)	钩码上升的高度h （cm）	测力计的示数F （N）	测力计移动的距离s （cm）
1	3	2	1.2	6
2	3	5	1.2	15
3	3	8	1.2	26
4	3	10	1.2	30

 
（1）根据上表数据画出如图所示滑轮组绳子的饶法。
（2）前三次实验中，第_______次实验数据明显出现错误，应当剔除。
（3）第四次实验中，有用功是__________J，总功是___________J，滑轮组的机械效率为_____________。
（4）根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与_____________________________是否有关。

如图是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：

次数	钩码重G／N	钩码上升 高度h／m	拉力F／N	细线自由端移动的距离s／m	机械效η/%
1	2.0	0.03	1.6	0.06
2	3.0	0.05		0.1	75

 
(1)根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况，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在实验中，应当            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。

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．因此．他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．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（如图甲所示)
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，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(如图乙所示)．

上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与        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         ．
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理?    ．理由是                               。

如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。

（1）将A、B两球（mA＜mB）分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止。这表明在滚动的任一时刻，两球的速度______，且两球的速度跟______无关。
（2）分别在水平桌面上的C、C’处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到______球将木块撞得更远。由此可得出结论：①__         ____；②___        ___。

某同学在探究弹簧的特点时，得出了弹簧受到 的拉力与弹簧的长度的关系如图，请回答下列问题：

（1）这根弹簧的原长是       cm；
（2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原来伸长了       ____cm，此时弹簧发生了   ___形变，它具有   ______能。
（3）分析图像中及有关数据，你可得出的结论是                        _______________________________________。

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__________能就越大。
(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。
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，如图所示。实验时用小车作为研究对象，为了让不同质量的小车以相同的初始速度滑上长木板，请你在下图左侧的虚线框内为小明添加一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：___________________。

小明发现当不同质量的小车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，
测得的数据记录如上表。由表中数据可知，随着斜面倾角θ的增大，木块向上滑行的最大距离s____________。（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）

(6分）如图是我们在实验室或课堂上做过的一些实验，请你根据要求填空:

⑴图甲中实验表明：________________________________________。
⑵图乙是___________(填写科学家名字)实验装置，小磁针发生偏转，说明______________________________ 。
⑶图丙中导线时继时续与电源接触时，收音机发出喀喀声，证明了       的存在。
⑷图丁中，将线圈一端引线上的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉了半个侧面，放在磁铁上方后通电，线圈就会转动起来，这样便做成了一个简易电动机．其工作原理是  __________________________________ ；若要改变线圈的转动方向，请写出一种操作方法：                                ．

小明同学在研究“动能大小与哪些因素有关”的实验中对小球在斜面上的运动状况很感兴趣，于是他找来频闪照相机对小球在斜面及其运动到光滑的水平面时的情况进行拍照，每隔0.1s的时间曝光一次，如图是小明做三次实验的示意图，请根据图示回答下列问题。

（1）如图(a)小球从A点运动到D点，平均速度为   m/s，小球在斜面上运动速度越来越
        （选填“大”或“小”）,在水平面上的运动   （选填“是”或“不是”）匀速直线运动。
（2）如图(b)所示，小明再换用质量较大的球重做实验，比较图(a)和图(b)，你可以得出结论：   。
（3）小明又将图(a)实验用的小球放在   10.0cm处,自由释放小球，拍摄出如图(c)所示的照片，比较图(a)和图(c)，得出结论：   。

在搬运站，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：

A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：

实验 次数	斜面倾 角θ	物块重 量G/N	斜面高 度h/m	沿斜面 拉力F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	斜面的 机械效率
①	30^0	5.0	0.6	4.2	1.2	3.0	5.0
②	30^0	3.0	0.6	2.5	1.2	1.8		60%
③	45^0	3.0	0.8	2.8	1.2	2.4	3.4	71%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上     拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_     移动（填“左”或“右”）．
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为   J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想     （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：     ．
（4）此实验主要用到的研究方法是     _．
（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与   （写出一个）有关．

在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小红用如图所示的滑轮组按图中顺序做了三次实验，实验数据如下表：

实验次数	物重G/N	物体上升的 距离h/cm	弹簧测力计 的读数F/N	弹簧测力计上升的距离s/cm	机械效率η
1	3	10	1.6	30	62.5%
2	3	10	2	30	50%
3	3	10	2.5	30

（1）在实验操作中应竖直向上＿＿＿拉动弹簧测力计．
（2）请在表中的空格处填上第三次实验的机械效率．
（3）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越＿＿＿＿．

小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。

例如在甲图所示的实验中，应让木块在木板上做________________运动，摩擦力的大小就是通过弹簧测力计显示的示数间接反映。在图乙所示的实验中，动能的大小是通过___________________间接反映出来的。这种研究问题的方法叫__________。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用__________________方法。
例如要研究摩擦力与压力的关系，就要多次改变压力，同时保持______________不变。做实验时我们改变压力的具体办法是_________________________________。要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制_____________不变。具体办法是：换用_____________________并让它们从____________________由静止滑下。

小明主动提出为当地图书馆建造一条供残疾人使用的轮椅斜面通道。斜面的设计方案还没有最后确定，所以小明利用长度一定的木板，做了如图9所示的斜面实验，通过增加书本来改变斜面的高度以寻找合适的斜面坡度，

实验数据如下：

实验次数	重力/N	升高/m	有用功/J	拉力/N	移动距离/m	总功/J	机械效率/%
1	5	0.15		2.2	0.5	1.1	68
2	5	0.20	1	2.7	0.5	1.35
3	5	0.25	1.25		0.5	1.55	81

 
（1）通过计算，求出以上表格中的空缺的数据。
（2）通过对表格中数据的分析，如果只考虑省力这个事实，你认为哪种坡度最适合轮椅使用？在决定坡度的时候还得考虑其它哪个因素？

在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：


（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：
（a）____________ ； （b）___________ ；（c）___________ ．
（2）通过比较_________ 两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重_________ （选填“有关”或“无关”）．
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较_______ 两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是______________ 的（选填“正确”或“错误”）．

(6分)在“测滑轮组机械效率”的实验中，小明用如图甲所示的滑轮组进行了五次实验，实验数据如下表：

实验 次数	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
1	4	3	1.7	9
2	4	5	1.7	15
3	4	8	1.7	24
4	6	5	2.4	15
5	8	5	3.0	15

  
（1）分析表中数据，回答以下问题：
①第3次实验中滑轮组的机械效率是_______________；
②滑轮组的机械效率与_________无关，随___________________的增大而增大.
（2）小红在小明实验的基础上增加一个定滑轮也做了实验，如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变               ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率       （相同/不相同），理由是：
                                                                  

图是测滑轮组的机械效率的装置图。用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重为3N钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A’ 位置匀速竖直上升到B’ 位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为1.25N，则：

(1) 有用功是        J。
(2) 滑轮组的机械效率是        。
(3) 再增加一个钩码，该滑轮组的机械效率将     （填：“增大”、“减小”或“不变”）。