初中物理机械能实验题

.如图所示的实验装置为水平放置的平面木板AB和放在AB上的斜面木块CＤ，实验桌上还有如下实验器材：弹簧测力计、形状完全相同的铜圆柱体和铝圆柱体各一个、质量相同的带挂钩的长方体木块和正方体木块各一块、毛巾、棉布、200g砝码一个。


（1）小明要做探究“物体动能的大小与质量和速度关系”，除木板AB、木块CD外，还要选择的器材是_________________________。
（2）小明实验后阅读了下面老师提供的数据表，发现其中对动能影响较大的因素是___________      。

物体	质量m（kg）	速度v（m/s）	动能E（J）
牛	约600	约0.5	约75
中学生	约50	约6	约900

（3）据英国《每日邮报》报道，一架载着80名乘客、飞往科索沃首府普里什蒂纳的德国客机刚从杜塞尔多夫机场起飞就遭到了一群鸟儿的“袭击”， 机身被撞出许多凹痕，如图所示。你认为造成这种现象的原因是因为                        。

如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。

（1）实验时要竖直向上      拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为      N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动       cm,该滑轮组的机械效率为       。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将       。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）

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演习后，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）让小球从光滑斜槽上的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。此时小球经过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）为了验证猜想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”）。

在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所

示。多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：

斜面 倾斜度	小车重量 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
较缓	10	0.1	3	1	1	3	33.3%
较陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
最陡	10	0.4		1		6

（1）当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为       N；做的有用功为       J；斜面的机械效率为    %。
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越          。
（3）根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：                      。

在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟槽的木质轨道（如图甲，其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接, 沟槽较为光滑）、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球 各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.

（1）利用这套器材进行实验时，可以通过比较                            ，来比较小球动能的大小，这种方法在科学上叫做“转换法” .下面的四个研究实例中也采用这种方法的是：   （    ）

A．学习电压时，我们可以通过对比水压来认识它

B．探究串联电路电阻的关系时，通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识

C．探究电功大小跟哪些因素有关时，通过小灯泡的亮度来比较电功大小

D．探究电流与电压、电阻关系时，控制电阻（电压）不变，研究电流与电压（电阻）关系

（2）为了研究动能与质量大小的关系，应让玻璃球和铁球分别从__________释放．研究后得出的结论是：__________________________________________．
（3）课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材, 设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案：( 实验装置如图乙)

①用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；
②松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；
③用刻度尺测量出小球上升的高度h.下表数据是小明的实验记录.由表中可知,
若压缩量x=1.00cm时，小球上升的高度h₁，压缩量x=2.50cm时，小球上升的高度h₂，则h₁_______h₂（选填“＞”“＜”或“＝”）．
（4）若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能．分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x___________正比 (选填“成”或“不成”) ．

实验 次数	弹簧压缩量x(cm)	上升的高度h(cm)
1	1.00	1.50
2	2.00	5.99
3	3.00	13.50
4	4.00	23.98

 

物理实验中，对于一些不易直接测量的物理量，通常利用相关的物理效应间接比较其大小.
（1）图16所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验，该实验中“物体动能的大小”是通过  ▲ 来反映的；
（2）图17所示是“比较不同燃料热值”的实验，该实验中“燃料燃烧放出热量的多少”是根据  ▲ 来比较的；
（3）图18所示是“研究电流做功多少与电压关系”的实验，该实验中“电流做功的多少”是根据  ▲ 来比较的.

为了将放置在水平地面上、重G="100" N的重物提升到高处。小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图24（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24（丙）和（丁）所示。不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1～2s内，拉力F做的功W。
 

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。

小明同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作：
　步骤一：让铁球甲从斜面F点滚下打到一个小木块上，推动木块从位置A移动到位置B．
　步骤二：让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置C．
　步骤三：换一铁球乙（M乙>M甲）从斜面上E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D．
(1)小明同学设计的实验“步骤一”和“步骤二”，是想探究动能大小与     的关系；
在“步骤二”和“步骤三”中，小明让甲、乙两球都从E点滚下，目的是       ．
(2)分析步骤一、二，得出的结论是：       ．
(3)本实验中水平面如果很光滑和很粗糙都将不利于实验的进行，原因是       ．

根据图中各图所提供的信息，回答下列问题：

⑴图A实验的目的是：                                               ；
⑵图B的实验表明：                                                 ；
⑶图C的实验中某同学在测量了灯L₁两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L₂两端的电压，这一做法存在的问题是                  。
⑷图D的实验可以探究研究电流做功与__________的关系,实验中根据______________________来比较相同时间内电流做功的多少，由此实验现象可得的结论是：______________________________________。

小丽同学在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表，实验装置如图所示。

实验次数	1	2	3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离S/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%	①	②

（1）表中①处应填__________，②处应填_________；
（2）请在图乙中画出滑轮组绕绳方法。通过实验1和实验2数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率__   _；
（3）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，________   _________，可以提高滑轮组的机械效率。

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：

（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是      ,应改为      ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是         %；
③滑轮组的机械效率与                无关．

（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示．
①小红多使用一个定滑轮，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）．

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，实验装置如图。

实验次数 物理量	l	2	3
钩码重G／N	4	4	8
钩码上升高度h／m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F／N	1.8	1.4	3.0
绳端移动距离s／m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74.1％	57.1％

 
(1)该实验要        拉弹簧测力计，实验除图中所画出器材外，还需要          ；实验3中滑轮组的机械效率是     ，从表中数据可分析出实验1是用       图做的实验，实验2是用     图做的实验。。
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时．动滑轮的个数越多（或越重），滑轮组的机械效率           。
(3)比较实验1和实验3可得结论：使用同一滑轮组，增加    可以提高滑轮组的机械效率。                                                                                                                                          

如图所示，压缩弹簧，弹簧可以将小球弹起。弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢？（以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度）。
（1）小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验，得出的三组不同数据如表二所示：

由表二可得出的初步结论是________________________________________________。
（2）小红猜想：弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关。她设计的探究方案如下：
①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别置于水平桌面上；
②将小球置于弹簧A的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为5cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H₁；
③再将同一小球置于弹簧B的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为6cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H₂；
④比较H₁、H₂的大小，就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了。
小红探究方案中存在的一个问题是：__________________________________ 。
（3）影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有__________________________（说出一个影响因素即可）；弹簧在生产和生活中有着广泛有应用，请你举出一例________________
_______________________________________________________ 

用图所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的_______力和         ___________力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一个斜面的__________位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的_____________。
(3)比较下图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越__________ ，小车运动的越___________ 。
(4)在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将______________。