初中物理机械能实验题

【改编】小明同学要探究“斜面的机械效率跟倾斜程度的关系”实验中，他需保证斜面的_________相同，改变其       。现有一块长木板、一个弹簧测力计、几个木块，一把刻度尺，请你帮他完成实验设计。

某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：

(1)请你在图中画出本实验的绕绳方法．
(2)若用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，则：克服动滑轮的重力所做的额外功   （相同／不同）；提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变   ，滑轮组的机械效率变   ．
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了   （填字母）．
A．减小摩擦
B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
(4)由本实验   （能／不能）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关．

用如图所示装置测量动滑轮的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升．实验数据如下表．

序号	动滑轮重 G动/N	钩码重力 G/N	钩码上升 高度h/m	绳的拉力 F/N	绳端移动 距离s/m	机械效率η
①	0.1	1	0.2	0.6	0.4	83.3%
②	0.1	2	0.2	1.1	0.4
③	0.2	2	0.2	1.2	0.4	83.3%

（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为       ．
（2）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将            ；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将       ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）分析表中数据可知，，可能的原因是：       

小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：

	钩码总重G／N	钩码上升的高度h／m	测力计示数F／N	测力计移动的距离s／m	机械效率
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83％
3	4	0.1	1.4	0.5	57％
4	4	0.2	1.4	1.0	57％

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
（2）第1次实验测得的机械效率为________．（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用________装置图做的；第4次实验是用________装置图做的．（填“a”“b”或“c”）
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率________．
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________．

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，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。

次数	钩码重 G/N	钩码上升 高度h/m	有用功 W有/J	测力计 拉力F/N	测力计移动 距离s/m	总功 W总/J	机械 效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1.1	0.5	0.55

（1）实验中应沿竖直方向      拉动弹簧测力计，使钩码上升。
（2）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越     。
（3）第3次实验中所做的有用功是     J，机械效率是    。
（4）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，把同一重物提升相同高度对动滑轮所做的额外功      (选填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
（5）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，      额外功(选填“增大”或“减小”)。

物理学是以实验为基础的学科，甲图是研究影响动能大小因素的实验装置，乙图是研究影响电热大小的实验装置，试分析两个实验中的研究方法。

（1）物体动能大小与电流通过电阻丝产生的热量多少均无法直接比较。甲图中是通过____来显示小车的动能大小，乙图中是通过____来比较电流通过导体产生的热量多少。
（2）当研究对象与多个因素有关时，只能改变其中的一个因素，而保持其他因素不变。甲图中，保持小车的质量不变，让小车从斜面不同高度下滑，目的是研究小车动能与____的关系；乙图中为研究电热与导体电阻的关系，应将R₁与R₂____联，且R₁与R₂的阻值____（填“一定相等”、“可以相等”或“一定不相等”）。

利用如图所不装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A 、B 分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ₁＜θ₂，球A 、B 的质量分别为m_A、m_B ，且 m_A＜m_B。

（1）如图甲、乙所示，同时释放A 、B ，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的_________无关。
（2）如图甲、乙所示，观察到B 球能将木块C撞得更远由此可得出结论：_____________________________。
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度_________（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：____________________________________________。

在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块.请回答下列问题：

（1）该实验的目的是研究_____（选填“铁球”或“木块”）的动能大小与___的关系。
（2）该实验是通过观察来说明铁球对木块做功的多少。
（3）实验中，小球的高度越高，木块运动的距离越远，由此可得出的结论是_____。
（4）若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？。
理由是：_________。
（5）小明同学在实验时，木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上。针对这一现象，请你给他一条合理的建议：_____________________________________。

为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是   ，实验时应选择   两个图所示实验进行比较；
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择  两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是                                    。

某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：

次数	钩码重/G	钩码上升的高度h/m	拉力F/N
1	2.0	0.3	1.0	0.9
2	5.0	0.3	2.0	0.9
3	8.0	0.3	3.0	0.9

 

（1)实验时，应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计。
（2）表格中有一物理量没有写全，该物理量是___________。
（3）第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为___________W。
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止．图中的摆长L都相同，θ₁＜θ₂，球A、B的质量m_A＜m_B．：

（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的      无关。
（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：      。
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度         (填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：    。

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”）。

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实验，实验数据如下表．

（1）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度__________，与所提物体的重力大小__________；（均选填“有关”或“无关”）
（2）算出第4次实验的机械效率为__________；
（3）如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更________，所以机械效率更__________；（均选填“大”或“小”）
（4）关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率，以下说法正确的是（   ）

A．提升越重的物体，机械效率越大

B．有用功越大，机械效率一定越大

C．额外功越大，机械效率一定越小

D．同一机械的机械效率是恒定不变的

（5）在正确操作该实验时，应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计，若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将__________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）

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：                                                              。

用如图所示装置测量动滑轮的机械效率．实验数据如下表．

序号	动滑轮重 G动/N	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	绳的拉力F/N	绳端移动距离 s/m	机械效率η
①	0.1	1	0.2	0.6	0.4	83.3%
②	0.1	2	0.2	1.1	0.4
③	0.2	2	0.2	1.2	0.4	83.3%

(1)实验时，弹簧测力计应在         方向上拉动钩码做匀速直线运动。
(2)第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为        ．
(3)分析表中       两次数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将     ；分析表中        两次数据可知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将     ．(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：        。