初中物理机械能实验题

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

实验 次数	物重 G/N	物体上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离S/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

(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              ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是          ；
(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 b所示．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          (选填“相同”或“不相同”)．

小李在测定某滑轮组的机械效率时，得到下表中的两组数据。

序号	物重G/N	提升重物高度h/m	绳端拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率η
1	6	0.1	2.5	0.4	60%
2	16	0.1	5	0.4	80%

（1）该实验采用的实验装置图应为图中的     （填“甲”或“乙”） 。
（2）比较两组实验数据可初步得出：使用同一滑轮组提升物体，物体所受的重力越大，滑轮组的机械效率越     （选填“高”或“低”） 。

图中所示为研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验装置。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到粘有橡皮泥的小铁桌面上，并使小铁桌的桌腿陷入细沙中一定的深度。他们观察到：在重锤下落高度不同的情况下，桌腿进入细沙中的深度不同。老师告诉他们，桌腿进入细沙中的深度越大，反映出重锤对小铁桌做的功越多，表明重锤具有的重力势能越大。他们用m表示重锤的质量，H表示重锤距小铁桌的高度，h表示桌腿进入细沙中的深度，并将部分实验数据记录在下面的表格中。

实验序号	重锤质量 m/kg	重锤距小铁桌的高度H/m	桌腿进入细沙中的 深度h /m
1	0.1	0.6	0.024
2	0.1	0.9	0.030
3	0.2	0.3	0.024
4	0.2	0.6	0.035

(1)比较实验序号1与2（或3与4）的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在     相同的情况下，重锤被举得越高，具有的重力势能越   （选填“大”或“小”） 。
(2)分析比较实验序号__________的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在举起高度相同的情况下，重锤的质量越大，具有的重力势能就越大。

在研究“物体的重力势能跟高度是否有关”时，三个相同的木桩被从空中静止的三个的铁块从不同的高度落下撞击．陷入沙坑的情况如图所示，在此实验中：

⑴我们通过观察                            来比较各铁块重力势能的大小的．
⑵在准备实验器材的时候，需要的三个质量        （相同/不同）的铁块，这样作的目的是：                               ．
⑶从实验的结果来看：可以得出的结论是：                               ．

小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验．

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从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A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要探究动能与物体运动速度的关系应选用          图；
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是                              
③甲、乙两组实验可以得出的结论是                                           ；
④实验时是通过观察                来比较小球动能的大小，从而得出结论的．
若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？     ，理由是：                            ．

小雪和小红在“测定滑轮组机械效率”的实验中，使用了如图所示的实验装置，他们分别记下了弹簧测力计和钩码的位置.

（1）小红               拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.2m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表：

钩码重/N	弹簧测力计提升的高度/m	有用功/J	总功/J	机械效率
1	0.4	0.2	0.2	100﹪

（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100﹪,他们意识到出了错误.请你帮助找出原因                        .
（3）该滑轮组的机械效率实际为               .
（4）若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将            （选填“变大”、“变小”或“不变”）

为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，小明利用长木板、刻度尺、
弹簧测力计、小车A、木块B等器材设计了如下图所示的实验装置。请你回答：

（1）实验中如何改变斜面的倾斜程度____________________.
（2）为了分析数据得出结论，请你帮助他设计出记录数据的实验表格。
（3）根据所测物理量写出在这个探究实验中需要计算的物理量的表达式。
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总结本学期所做的物理探究实验会发现：

（1）当要研究的物理量不易被直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法是__________．
如：图甲的实验是通过观察__________，间接的知道物体动能的大小．图乙的实验是通过观察__________，间接比较两个电阻丝产生的热量的多少．
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．
如：图甲的实验中，使用同一个球就是为了控制_________不变，探究动能大小与__________的关系；图乙中将两个电阻串联起来，就是为了控制___________不变，探究电流产生的热量与__________的关系．
（3）有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验．
如：图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材，我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关；图乙中如果再增加一个____________，我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了．

在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图15是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据．

钩码总重G(N)	钩码上升高度h(m)	测力计拉力F(N)	测力计移动距离s(m)
5	0.05	1.4	0.15

（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_______J，人做的总功为______J．
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是____________________；结合测力计放大图15，可知小强的错误是_________________．
（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是__________．

在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图装置匀速
提升钩码，测得了四组数据，如下表。

⑴前三次实验中，第    次实验数据明显出现错误，应当剔除。
⑵第四次实验中，有用功是     J，总功是     J，滑轮组的机械效率为      。若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
⑶根据以上信息，可以判断出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。

在探究斜面的机械效率与倾斜程度关系的实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次实验，记录数据如表。
（1）实验时，应控制斜面的____不变。
（2）实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关系为f       F（选填“>”、“=”或“<”）。
（3）通过实验得出的结论是：同一斜面的倾斜程度越大，机械效率越____，越费力。请举出一个应用斜面省力的实例：____。

为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。

（1）实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。
（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图__________和图_____________进行分析比较。
（3）图2和图3探究的问题是__________________。

在“测定滑轮组机械效率”实验中，现有下列器材：弹簧测力计、钩码、铁架台、二个动滑轮和二个定滑轮、长约2m细绳。
（1）为了完成实验，除以上器材外，还缺少的主要器材是       ；
（2）在如图的实验装置中，画出滑轮组最省力的绳子绕线方法；

（3）实验中，在测量绳端拉力时，必须      拉动弹簧测力计。
（4）实验测出弹簧秤示数为0.5牛，钩码重2牛，钩码上升高度为0.10米，动力移动距离为0.5米，则此滑轮组的机械效率为________。

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。

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（1），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：( 实验装置如图（2） )

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.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 ，当压缩量x=2.50cm时，小球上升的高度h2，则h1_______h2（选填“＞”“＜”或“＝”）

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

（4）若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”)