初中物理机械能实验题

如图所示是小明探究“物体的重力势能大小与物体的质量和被举起的高度是否有关”的活动，所做三次实验的情景．

（1）为探究“重力势能大小与物体被举起的高度是否有关”，应选　   　两组实验，观察比较这两组实验，得到的结论是　                                                      　．
（2）本实验中探究的是影响　   　的重力势能大小的因素（选填“金属块”或“小桌”），但重力势能的大小无法直接观察，我们是通过观察比较小桌陷入沙坑的深度来间接比较的．下列四个研究实例中，同样用到此研究方法的是　   　．

A．认识电流时，用水流进行类比；

B．根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场；

C．在学习蒸发和沸腾时，通过比较得出蒸发和沸腾的异同点；

D．牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的．

九年级二班的男同学举行爬楼比赛，看看谁的功率大.要测出某同学的爬楼功率：
（1）已测出了这位同学的质量m，还需要测出的物理量是：_______________．
（2）还需要的测量工具是：_________________．
（3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为：_______________

“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．

在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图是他实验中的情景，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）
2	0.05	0.4	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，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为          。

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　  　．

图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为       N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动       cm,该滑轮组的机械效率为      （保留整数）；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”）。

某同学在探究“物体动能大小与物体质量大小的关系”实验中，他    猜想“物体动能大小还与物体速度大小有关”，所用的实验装置如图所示。A为小球，B为木块。

（1）    前两次的实验数据如下表；在第3次实验中，木块移动的距离如图所示，a为木块左侧面的初位置，b为木块左侧面的末位置，根据表格和图中的信息，将表格中的空白处填写完整。

次数	小球的 质量m	小球下落 的高度h	小球到达底端的速度v	木块移动的距离s/cm	小球的动能 E/J
1	大	ho	vo	60.8	大
2	中	ho	vo	48.2	中
3	小	ho	vo		小

（2）如果第1次实验中，木块运动到了长木板的末端之外。在不更换实验器材的条件下，解决的办法是：__   （3）如果用圆柱体代表小球做该实验，其好处之一是_       _           

如图所示是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，请补全下面实验过程：

（1）在探究动能大小与物体质量关系时，应使小球的质量   （选填“相同”或“不同”），到达斜面底端时的   相同；
（2）如图甲、乙所示，质量为m的小球与质量为2m的大球，从同一斜面的同一高度由静止释放，观察到大球将木块推出的距离较远，由此可得到的结论是：当速度相同时，质量越大，   ．甲图中木块被推动时所受摩擦力大小   （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙图中木块被推动时所受摩擦力大小；
（3）在探究动能大小与物体运动速度的关系时，应将   图与   图比较，其中   图中木块被推动的距离较远。

研究的物理量不易直接测量时，都需要想办法把它们的大小间接表示出来。例如：如图所示．甲实验是让木块在木板上做        运动，通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小；乙实验中钢球的动能大小是通过               间接反映出来的．

小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如甲所示）
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离（如乙所示）．

上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与_________关系，若木块被撞后移动的距离越远．说明小车对木块的推力_________越多，小车撞击木块时的动能_________．
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理？_________．理由是________________．

如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关？”的实验示意图。

（1）实验要探究的是物体动能的大小与物体          和质量的关系。
（2）实验中探究的是     （填“A”或“B”）物体的动能，物体动能的大小是通过      （填“s”或“h”）的大小来反映的。

（共4分）小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图所示的实验：
（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。

在上述甲、乙两组实验中： ①判断小球动能大小的依据是                     ；
②甲图中让两个小球从不同高度滚下的目的是               ；
③乙图是为了探究动能大小与物体       的关系；
④从甲组实验可以得出的结论是                                       。

在课外兴趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将蓝球表面涂黑，使蓝球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中  （选填“A”或“B”），你判断的依据是      ．爱动脑筋的小明发现，篮球落地后反弹的高度每次也不相同，那么篮球由静止开始下落，反弹的高度究竟与哪些因素有关呢？小明与大家一起对这个问题进行了讨论，提出了不同的猜想．

猜想1：篮球反弹的高度可能与球的型号有关；  
猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关；
猜想3：篮球反弹的高度可能与地面材料有关．
于是，小明用两只充足气的#7（标准男子）、#6（标准女子）篮球及刻度尺，在水泥地面和木制地板上进行了实验．通过实验，得到的实验数据如下表：

实验序号	球的型号	下落高度/cm	地面材料	反弹高度/cm
1	#7	120	木质	80
2	#7	120	水泥	90
3	#7	150	水泥	110
4	#6	120	木质	80

（1）要验证猜想2，需要选用实验序号为     、     的两组数据进行分析．
（2）通过他的实验数据，可得到的结论是：篮球反弹的高度与      、     有关； 与               无关．

（共5分）物理实验探究：
小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的重力势能就越大．
他进而又提出两个猜想：
猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
（1）他为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如甲图所示．实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：______________________________。

（2）小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）的．
（3）在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：

根据表中数据，请在乙图中描点连线作出s—θ图象．由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是_________________________________。

交流与评估是科学探究的一个重要环节，我校九（1）班的同学，利用如下图所示的实验装置完成了“测定滑轮组机械效率”的实验后．进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录．

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两个主要因素是什么？
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（2）1、2两个小组实验测出的滑轮机械效率不同，可能的原因是什么？
_________________________________________________________________________
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议。
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