初中物理机械能实验题

小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远．小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩_________（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块_________ ，从而比较弹性势能的大小。（2）若水平面绝对光滑，本实验将_________（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了．你认为小明的观点是_________的（选填“正确”或“错误”），理由是_____________________________________ 。

在 “探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：

（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）     ；（b）      ； （c）     ．
（2）通过比较       两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重       （选填“有关” 或“无关”）．
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较    两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是    的（选填“正确” 或“错误”）

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

（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，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            .（保留1位小数）

如甲图是探究“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）该实验中物体的动能是指物体      （选填“A”或“B”）的动能，该动能是
由______能转化而来的.
（3）该实验中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.
（4）若在实验中，由于木板较短，物体B碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，如何保证碰后物体B能始终在木板上滑行？方法是                    .
（5）若水平面绝对光滑，本实验_______（选填“能”或“不能”）达到探究目的.
（6）这个实验中，利用       ___________来比较物体的动能大小.下列实例中与此实验方法相同的有      .（填编号）
①认识电流大小时，用水流进行类比；
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
③研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同．
（7）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如乙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可.不考虑各种能量损耗，该方法         （合理/不合理）.

某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第l 、2 、3 次实验装置分别如下图中的所示，记录的数据如下表：

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 （
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	l.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1.l	0.5	0.55

 
（1）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      ．
（2）第3 次实验中所做的有用功是      J，机械效率是     ．
（3）第3 次实验中动滑轮个数比第2 次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功      （选填“增加”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．
（4）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”）．

交流与评估是科学探究的一个重要环节.光明中学的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：

实验小组	钩码重G（N）	动滑轮G′（N）	拉力F（N）	滑轮组的机械效率η
1	0.5	0.4	0.35	47.6％
2	0.5	0.4	0.38	43.9％
3	1	0.6	0.62	53.8％
4	1	0.8	0.71	46.9％
5	2	0.6	0.98	68.0％
6	2	0.8	1.06	62.9％

请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：

（1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？_
（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是下列的（  ）
A．滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同    B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上    D．钩码被提升的高度不同
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）:
①____________________________________________________
②___ _________________________________________________

如图是探究物体动能的大小与哪些因素有关的装置，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始滑下，碰到水平面同一位置的相同木块上，目的是探究小车动能的大小与__的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块__越多，从而判断小车的动能越___（选填“大”或“小”）；若水平面绝对光滑，本实验将___（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

如图所示，某小组设计了一组装置来探究“物体的动能大小与哪些因素有关”， 小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好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．三张图所示的三次实验中，摆线的长L保持不变，小球A、B的质量m_A<m_B，悬线与竖直方向的夹角α<β．

（1）图甲中将摆球从图示位置由静止释放，摆球向下摆动的过程中，动能逐渐    ，重力势能逐渐    ．（选填“增大”或“减小”）
（2）本实验中通过    反映小球撞击木块C前的动能大小．
（3）第一组实验：对比甲、乙图所示实验中可得出初步结论：    ．（信息快递：质量不等的小球从相同高度释放，摆到最低点时，它们的速度大小相等）．
（4）第二组实验：对比乙、丙图所示实验中可得出初步结论：    ．
（5）本实验中用到了    、    这两个常用的物理实验思维方法．

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．如图甲所示．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             的关系．
（2）该实验是通过观察                       的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出       （“铁球”或“木块”）具有的动能的大小．如果水平面绝对光滑，则       （选填“能”“不能”）比较出铁球动能的大小。
（3）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同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较．该实验方案是否可行？
答：         ，你的理由是                                             ．

在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据，测得数据如表：

实验次数	动滑轮重G动/N	物重G/N	钩码上升高度h/m	动力F/N	动力作用点移动距离s/m	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.5	50

（1）请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（2）实验中应沿竖直方向       拉动弹簧测力计．
（3）表格中变化①处数据应为        ；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为        N．
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与                        无关．
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和                       有关．
（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是        的（填“正确”或“错误”）．你是用小明收集的数据中       两组数据对比分析来判断的．

如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验．图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况，在此实验中，m_A=m_C＜m_B，铁块所处的初始高度h_A=h_B＜h_C．

（1）实验中我们通过观察                      来比较重力势能的大小．
（2）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比        两铁块的撞击实验，得到的结论是：

如图所示是“探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，这种方法在物理学上称为          （选填“控制变量法”、“转换法”）。
(2)当研究动能的大小与速度的关系时，应该选用质量        的两个小球从斜面上        高度由静止滚下（选填“相同”或“不同”）。
(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：

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                          。
(4)质量和速度哪一个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：

分析这两组数据可以得物体的             对物体的动能影响较大。

在探究“动能的大小与什么因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
猜想一、动能的大小可能与物体的密度有关；
猜想二、动能的大小可能与物体的运动速度有关；
猜想三、动能的大小可能与物体的质量有关．
老师提供如下实验器材：刻度尺、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球）、小木块和长木板．
（1）同学们设计了如下实验方案：按图组装实验器材，让小球从斜面上由静止滚下，碰撞水平面上的小木块后，根据木块被撞出的距离，来比较       的动能大小．

（2）为了验证“猜想一”，应将100g的铁球和     分别从斜面的     （选填“不同高度”或“同一高度”）处由静止滚下，撞击水平面上同一位置的小木块，用刻度尺分别测量有关距离．
（3）为了验证“猜想二”，应让同一小球从斜面的     （选填“不同高度”或“同一高度”）由静止滚下，撞击水平面上同一位置的小木块，用刻度尺分别测量有关距离．
（4）如果水平面是光滑的，实验能否进行？        理由是       。

如图所示，用动滑轮提升钩码，不计绳重和摩擦，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下


（1）实验时，用手竖直向上     拉动弹簧测力计，读出测力计的示数．
（2）分析表中数据发现，使用此动滑轮提升物体时，拉力并不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其原因是     ．
（3）在第③次实验中，动滑轮的机械效率为     %．
（4）由表中实验数据计算推知：在不计绳重和摩擦的情况下，用同一动滑轮，将不同物体提升相同高度时，物体越重，有用功______，额外功______，动滑轮的机械效率将______（均选填“越大”、“越小”或“相同”）．

在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：

（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）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）      ； （b）      ；（c）      。
（3）通过比较     两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重      （“有关”、“无关”）。
（4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较      两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是       的（选填“正确” 或“错误”）。