初中物理机械能实验题

“测算简单机械的效率”实验
（1）下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：

斜面倾斜程度	小车重力 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	机械效率
较缓	10	0.1	3	1	1	3	33%
较陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
最陡	10	0.3	5	1	3	5	60%

（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验：①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组，②设计一个记录此实验数据的表格．

在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块．如图所示．
（1）本实验的研究对象是　 　．
（2）小车放置的位置越高，木块被撞击得越远．研究表明：当　 　一定时，物体动能的大小与物体的　 　有关．
（3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则　 　（填序号）．
①f_甲＞f_乙②f_甲＜f_乙③f_甲=f_乙．

在测图示动滑轮机械效率时得到如下数据（绳重和摩擦不计）：

实验序号	物重G/N	拉力F/N	移动距离S/m	钩码升高h/m
1	1	0.65	0.4	0.2
2	1.5	0.9	0.4	0.2

（2）若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，则测出的机械效率　 　（变大/变小/不变）

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所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为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，对以下问题进行判断：
（1）用来研究超载安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较．
（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择　 　两个图所示实验进行比较．

“测算简单机械的效率”实验
(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：

①将表格中数据补充填写完整；
②分析实验数据可知：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越     ，机械效率越     。
(2)请您尝试做“测算滑轮组的机械效率实验：
①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组．

②设计一个记录此实验数据的表格．

某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表

试验序号	钩码g/N	钩码上升的高度/m	绳端的拉力/N	绳端移动的距离/m	机械功率/%
①	4	0.1	1.8	0.3	74.1
②	6	0.1	2.4	0.3

（2）第2次实验中，拉力做的总功是　 　J，滑轮组做的有用功是　 　J，滑轮组的机械效率η=　 　（结果保留一位小数）．
（3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是　  　．

图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验．实验步骤如下：
Ⅰ．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．
Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ是为了研究动能大小与　　的关系．
（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与　　的关系．
（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球　　的大小，木块的作用是为了比较钢球　　的大小．

如下图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。

（1）实验中通过观察              的大小，
来判断小球动能的大小。
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是                                                  。

小阳同学利用如图所示的滑轮组做探究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”的实验。实验数据记录如下表。

序号	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)	机械效率 η(%)
1	2	0.1	0.8	0.3	83.3
2	5	0.1	1.8	0.3	92.6
3	8	0.1	2.8	0.3	95.2

 

根据小阳同学的实验数据可得到的结论是：使用同一滑轮组提升重物时，
被提升物体          越大，        。

小华总结所做的物理探究实验发现：
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，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叫转换法．

探究动能的大小与哪些因素有关         比较水和沙子吸热本领的大小 
如图22：甲实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B         反映出来的．
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用      （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反映的．
（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22：甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变      的大小，同时控制小球的     不变．乙实验中只有物质的     不同，其他因素必须控制相同（例如烧杯的规格相同、水和沙的     相等、酒精灯加热方式相同等）．

下表是在“探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”的实验中记录的数据：

实验次数	斜面的倾斜程度	物体重G/N	斜面高度H/cm	沿斜面的拉力F/N	斜面长S/cm	机械效率η
1	较缓	2.0	10	0.8	50	50%
2	较陡	2.0	20	1.2	50	67%
3	最陡	2.0	30	1.5	50

（1）请你根据表中数据，求出第三次实验的有用功为      J，总功为             J，机械效率为                        ；
（2）通过对上述实验数据的分析可得，斜面越陡，机械效率越        （选填“高”或“低”）。
（3）进一步分析中数据，你还可以得到斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：                                                                ；
（4）在分析讨论时，有同学提出：“斜面的机械效率还与其他因素有关呢？”请你任写一种猜想：                                                                                                  。

如图是课本上的一些演示实验或插图，请你根据要求填空：

(1) A图所探究的物理问题是________________________________________________；
(2) B图所探究的结论是                                                  ；
(3) C图所探究的物理问题是 _______________________________________________；
(4) D图所探究的结论是                                                  ；

如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。

（1）实验中通过观察          的大小，来判断小球动能的大小。
（2）质量和速度谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示：

表一（钢球撞击时的速度为v=8cm／s）	表二（钢球质量为m：100g）
序号	钢球质量m/g	木块滑行距离S/cm	序号	钢球撞击速度v／cm．s-1	木块滑行距离S/cm
1	100	10	1	8	10
2	200	20	2	16	40
3	300	30	3	24	90

 
分析这两组数据可以得        对物体的动能影响较大，依据是                    。
（3）某同学利用上述实验装置探究“动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：

钢球的质量m/g	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
木块滑行距离S/m	0.12	0.10	0.12	0.12	0.11	0.13	0.12

 
该同学根据以上实验数据得出物体的动能大小与质量无关，你认为实验结论与物理事实是否相符？    （选填：相符或不相符）；你认为出现此实验现象的主要原因是              。

小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，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
2	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%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因________________________                                 。
(3)该滑轮组的机械效率实际为____         _。
(4)若本次实验的摩擦可以忽略不计，则钩码重增加到4N，该滑轮组的机械效率为_______（保留小数点后一位）

小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想，滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关：（1）所提物体的重力；（2）动滑轮的重力；（3）绳子的绕法．

为了验证自己的猜想，她做了四次实验，如上图所示（实验所用的每个滑轮重力相同）．第1、2次实验是用甲滑轮组，第3次实验是用替换了一个更重的动滑轮，第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法．实验数据如下表：

次数	钩码重力／N	钩码匀速上升的距离／m	绳子自由端的拉力F／N	绳子自由端移动的距离／m	机械效率/％
1	2	0.1	1.2	0.2	83.3
2	4	0.1	2.3	0.2	87.0
3	4	0.1	2.7	0.2	74.1
4	2	0.1	0.8	0.3

（1）分析对比第1、2次实验数据，对猜想（1）可得结论：                        ；
（2）分析对比第2、3次实验数据，对猜想（2）可得结论：                        ；
（3）将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出，并在数据表中算出机械效率       ．
（4）对比第        、      两次实验数据，可知滑轮组机械效率与绳子绕法   （填“有关”或“无关”）
（5）小霞做完实验后考虑还有什么方法提高滑轮组的机械效率，请你帮她提一个意见