初中物理机械能实验题

如图所示，是小宾同学测定滑轮组机械效率的装置.

（1）小宾同学实验中测量的有关数据如下表，请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线，并填好下表的空格

次数	钩码重 G/N	钩码上升 的高度h/m	拉力F/N	细线自由端 移动的距离s/m	机械效率 /％
1	1.0	0.2	0.8	0.4
2	3.0	0.3		0.6	75

（2）请根据实验结论及相关知识判断，下列说法正确的是   （   ）     
A. 滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力，与被提物重无关
B. 对同一滑轮组，所提物体重力越小，机械效率越高
C. 在不计绳重及摩擦时，机械效率的大小与绳子的绕法无关
D. 滑轮组的机械效率越高，所做的有用功就多

在上海世界博览会的中国国家馆内，“水的流动”贯穿了展览的各个层面。目前，水资源的利用已成为各国探讨的热点。请回答以下问题：
(1)水具有的动能属于________再生能源。（选填“可”或“不可”）
⑵水具有比热容大的特点。以下现象中能用此特点解释的是________。（选填序号）
A．可以用循环流动的水冷却汽车发动机
B．寒冬季节，放在室外装满水的玻璃瓶会破裂
C．0℃的冰熔化成0℃水的过程中要吸收大量的热

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，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_____________________________的大小，来比较小球动能的大小.
(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_弹与压缩量x之间关系的实验方案：(实验装置如下图)

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

用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；用刻度尺测量出小球上升的高度h.上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)若第三问中小球到达最高点时弹性势能全部转化为重力势能．分析数据后发现弹簧弹性势能E_弹与压缩量x___________正比？ (选填“成”或“不成”)

如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验，其中铜球和钢球体积相等．

⑴实验中通过观察            知道动能的大小．
⑵实验中为使钢球和铜球滚到水平面速度相同． 采用的方法是__________．  
⑶通过图甲和图乙的实验比较，探究的是动能和                因素的关系，其结论是
                           ．

小强为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图14所示的实验，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从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.

（1）实验中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：
_____________________________________________________ 。
（2）实验中根据_________________________,来比较小球具有的动能大小的。
（3）由图可得出结论：在小球的__________相同情况下，小球的______________，动能越大。

理想实验的研究方法是进行科学研究的重要方法，许多物理学的规律和模型的产生都是在理想状态下推理得到的。比如：我们学习的牛顿第一定律就是理想实验研究方法得到的定律。牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，后来他经过实验画出了 “大炮”的草图（如图）——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。在此基础上他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。请回答：

（1）为什么掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面？
（2）牛顿在该研究中依据的事实是                                           。
（3）牛顿当年推理得出的重要结论是                                         。
（4）如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了    
（5）人造地球卫星的轨道示意图如图12。它在大气层外环绕地球运行的过程中，重力势能和动能相互转化，机械能是守恒的。它在近地点的         能最小。    

做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图所示装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
 
通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是                                 ，除此之外弹簧测力计还应沿          方向做           运动时“使用动滑轮能省一半的力”。
（2）分析表中数据你还发现：随物重的增大该装置的机械效率        （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

(10分)小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关．

(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从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，如图乙所示．上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的             ．
②选用图甲探究的是动能与      的关系，得出的结论是：                         ．
③选用图乙探究的是动能与           的关系．
在做完探究“动能的大小与什么因素有关”的实验后，小华提出了这样一个问题：
“如果改变斜面的长度，仍使小球从同一高度滚下，小球的动能变不变呢?”
“当然不变了，”同桌小明立刻回答说，“因为高度并没有变.”
“可毕竟斜面的坡度变了呀!斜面的坡度对动能有没有影响呢?”小红说.
“做一做实验不就知道了吗?”
于是他们准备利用身边的实验器材，通过实验进行探究.他们还为这个探究活动设计了一个探究报告，以下就是这个探究报告的框架.在报告中有的地方没有填写，请你帮助他们尽可能地完善.
探究课题：同一钢球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下，到达斜面底端的动能是否相同?
猜想：尽管斜面的坡度不同，只要钢球从相同高度的位置开始滚下,到达斜面底端的动能是相同的.
(3) 实验器材和实验装置如图所示.

(4)实验步骤                                                                
                                                                       
(5)实验记录：(请在下面设计记录实验数据的表格，不必填写数据).
(6)预测：
如果实验结论与猜想一致，则在实验中应该看到的现象是：
____________________________________________________________________________

在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表．

实验 次数	钩码 重／N	钩码上升 的距离／cm	弹簧测力计 的读数／N	弹簧测力计 上升距离／cm	机械 效率
1		8	0.8	24	83.3％
2	4	5	1.5	15
3	6	10			90.9％

 
(1)在表中的空格处填上适当的数据；(机械裁率用百分数表示，保留一位小数)
(2)实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计；
(3)从实验数据分析得出：使用同一滑轮组， ________可以提高滑轮组的机械效率；
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与______有关(写出一种影响因素即可)．

如图是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验操作过程，A、B是两个质量不同的小球（m_A＜m_B），让小球从同一斜面由静止滚下，撞击水平面上的小木块．

（1）实验中小木块被推动的距离越远，说明小球具有的动能越＿＿＿＿（大/小）；
（2）比较甲、乙两图，可以探究动能的大小与＿＿＿＿的关系，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（3）比较甲、丙两图，可以探究动能的大小与的__________________关系，得到的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

小明学过机械效率后，提出了一个问题：“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

实验 次数	斜面的倾斜程度	物重 G／N	物体上升高度h／m	沿斜面拉力F／N	物体移动距离s／m	有用功 W有用／J	总功 W总／J	机械 效率
1	较缓	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	63％
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68％
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

(1)第三次实验填入表格中的数据：有用功为_________J，总功为_________J，机械效率是__________．
(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，越__________．
(3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是____________________________________________________．
(4)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变?________________________________________________________________．

某校实验小组的同学在探究斜面的机械效率时,他们用弹簧测力计拉着物块沿斜面向上运动，如图所示，并收集了下表中的实验数据:

(1)分析上表中的数据得出:当斜面_________时，越省力;当斜面_________时，斜面的机械效率最大。
(2)该小组又做了第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
长分别为0. 5m和lm，用弹簧测力计拉着这个物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出这时测力计的示数为4. 5N，则他们测出斜面的机械效率为_________.把第4次与第____次的测量结果相比较，才能得出:当斜面越粗糙时，机械效率越小。

. 请利用图所示的实验装置，设计一个实验，测量动滑轮的机械效率，请写出主要实验步骤、画出实验数据记录表。

．如图甲是探究阻力对物体运动影响的实验，如图乙是探究动能大小与什么因素有关的实验。
（1）图甲实验表明：平面越光滑，小车运动距离越       。进一步推理可知，若平面绝对光滑，小车将                                                。
（2）图乙中，位于斜面静止的m₁、m₂两小球具有的重力势能较大的是       ，其中小球m₁此时具有的重力势能为          ，观察图中小球撞击木块后的位置可得出的结论是：速度相同时，                                               。

．小明用如图所示的装置探究斜面的机械效率，实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，测量数据记录如下表：

（1）在第1、2、3次试验中，改变斜面的材料的目的是                            。
（2）在第二次实验中，斜面的机械效率为              ，物体受到的摩擦力为      N。
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条件一定时，                    。
（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是：                                                        。