初中物理机械能实验题

如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。

（1）该实验利用了转换法，通过观察_____________来判断___________（选填“小球”或“木块”）动能的大小；
⑵让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与______________的关系；这是采用了              方法进行科学探究物理问题。

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了五次实验，实验中读数准确，数据记录如下表：

（1）请画出实验中所使用滑轮组的绳子绕法；
（2）表中有一个数据的记录是不合理的，此数据是      ；
（3）第三次实验的机械效率为         ，综合表中数据可得：滑轮组的机械效率与        和        无关；
（4）若用此滑轮组提升4N的物体，该滑轮组机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）小明在实验过程中竖直匀速拉动弹簧测力计，在此过程中，物块的机械能
（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

为探究“动能大小的影响因素”，科学小组开展了如图所示的探究活动。

（1）由甲图可知，　     　（填“A”或“B”）小球从斜面上滚下后到达水平面上的速度大；由乙图可知，　      　（填“C”或“D”）小球对纸盒做功多。

（2）由乙图得出结论：当质量相同时，物体　    　越大，它具有的动能就越大。

如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，m_A=m_B<m_C，h_A=h_C>h_B。

（1）实验中是通过比较       来比较动能大小的。
（2）动能是指       （填序号）
A.小球在斜面上时的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块的动能
（3）让同一小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与     的关系。
（4）比较图A、B可得结论：       。
（5）小王同学通过比较B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小李认为小王的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？            。

小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，请结合实验回答下列问题：

（1）实验中通过     反映小球动能的大小；实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度       (选填“越大”或“越小”)时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关.
（2）为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是      .
（3）实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关，小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上，进行实验，而保证小球质量和高度       (选填“相同”或“不同”)，发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小，因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关.
（4）小明在(3)实验所得结论基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回的越高，如果接触面光滑到没有摩擦，那么小球将（ ）
A．沿着斜面匀速直线运动
B．不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C．上升到初始高度后静止
D．能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
（5）小明在(4)中用到一种科学方法，下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法（ ）
A．阿基米德原理             B．杠杆原理             C．牛顿第一定律

工人利用如图所示的滑轮组从 $2m$深的枯井中提升重物，所用的拉力为 $250N$，物体在 $5s$内匀速从井底全部上升到井口。（不计绳重和各处摩擦）求：

（1）绳子自由端移动的速度

（2）拉力的功率；

（3）若滑轮组的机械效率为 $80\%$，求所提升物体的重力大小。

结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题，

（1）对图①中的两支蜡烛的要求是　　；

（2）图②中，　　的机械效率高；

（3）图③研究的是电流产生的热量跟　　的关系；

（4）图④中的　　（填“铁屑”或“小磁针” $)$能更好的显示磁场的分布。

斜面是物理学常用的实验器材，利用它可以完成许多实验，例如：

（1）如图甲所示，将棉布铺在水平木板上，让小球在斜面上由静止滚下，观察小球运动的距离；去掉木板上的棉布，把小球放在斜面　   　由静止滚下，观察到小球运动的距离更远。推理得出：运动物体不受力时将　                             　。

（2）在木板上放一个木块。如图乙所示，让小球从斜面上不同高度由静止滚下，观察木块被撞击后在木板上移动的　    　，可以得出：其他条件一定，运动物体的　   　越大，动能越大。木块在两次被撞击移动过程中受到的摩擦力大小　     　（选填“相同”或“不同”）。若还想探究影响动能大小的另一个因素，就需要两个　     　不同的小球，才能顺利完成实验。

如图所示，小明看到打桩机思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题，并提出猜想一：打击力的大小与重锤的质量有关．
请你完成猜想二：打击力的大小与重锤             有关．

⑴ 小明找来排球和足球模拟“打桩”，验证猜想一．设计实验方案如下：
① 用台秤分别称出排球和足球质量m₁、m₂ ；
② 在光滑平整的地板上放一张白纸，在白纸上叠放一张复写纸．将排球从纸的正上方一定高度静止下落，排球打在复写纸上，在白纸上留下打击的复写印迹，记为“印迹1”；
③ 换用足球从另一高度落下，重做上面的实验．得到足球打击的“印迹2”；
④ 比较两次“印迹”大小，“印迹”大者说明打击力大．
⑵ 请你对小明的实验方案做出评估：                                           .
⑶ 看到小明的实验后，聪明的小华设计测出排球和足球的打击力大小方案：他将留有“印迹1”的白纸铺于台称上，排球放在印迹上，用力挤压使排球发生形变后……，同理可测出足球打击力的大小，请你完成“……”所代表的方案：                                            ．
⑷ 此种测量打击力大小的方法在物理学中经常使用，请你列举一例：

在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验，如图所示．实验数据记录如下表．

次数	钩码 重/N	钩码上升 距离/cm	弹簧测力计 示数/N	弹簧测力计 上升距离/cm	机械 效率
1	2	10	0.8	30	83.3%
2	4	10	1.5	30
3	6	10		30	90.9 %

⑴第2次实验中滑轮组的机械效率为         （结果保留一位小数）
⑵第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图可知，弹簧测力计示数为        N．
⑶分析数据可得结论，同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率        （高/低）．
⑷根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为        （只填序号）A.71.6%       B. 82.4%       C. 92.1%

如图是智慧小组"测滑轮组的机械效率"的实验装置。测得的实验数据如表。

实验次数	物重G/N	物体上升高度h/m	拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率η
1	1	0.1	0.6	0.3	55.6%
2	2	0.1	1.0	0.3	66.7%
3	4	0.1	1.8	0.3

（1）实验过程中，应竖直向上 　 　拉动弹簧测力计。

（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是 　      　。

（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重 　    　，滑轮组的机械效率越高。

（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为 　     　W

（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是 　    　。（填字母）

A．	测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．	弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．	所使用的动滑轮的重力小于智慧小组

为探究“动能大小的影响因素”，科技小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动．

⑴ 实验中通过比较木块                  来判断钢球动能的大小．
⑵ 在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的        相同；在图甲和图乙中，用质量同相的两个钢球从斜面上不同高度自由滚下，比较甲、乙两图，得到的结论是                                      ．
⑶ 由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关．进一步探究，获得了表格内的数据：

实验 序号	钢球的 质量m/g	钢球撞击木块时的 速度v/（cm.s^-1）	木块被撞后运动 的距离s/cm
1	20	60	16
2	20	30	4
3	40	60	32

分析表格内的数据可知，利用1、3两次实验可验证危害程度与      （超载/超速）有关；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是      ，理由是                        ．

在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用       两图；为了达到这实目的我们应所采取的具体操作方法是                        。
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是                                。
（3）该实验是通过观察              来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。
（4）若水平面光滑，能否进行本实验铁探究     （填“能”或“不能”），为什么       。

某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。

（1）如果影响机械效率的因素有 $A$、 $B$、 $C$多个，要研究其与 $B$因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变　　因素，从而进行研究。

（2）下列 $A$、 $B$是同学提出的两个猜想：

猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；

猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。

为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。

验证猜想一的小组应按图　　所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小　　（相等 $/$不相等），则可初步判断猜想一是错误的；

验证猜想二的小组应按图　　所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是　　（正确 $/$错误）的。

（3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：　　。

测量滑轮组的机械效率：

步骤	如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。 ①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。 ②分析表中数据可知：实验2是用图　　做的实验。 ③实验序号3中的机械效率 $\eta =$　　。			装置图
表格	实验序号	钩码重量 $G/N$	钩码上升高度 $h/m$	绳端拉力 $F/N$	绳端移动距离 $s/m$	机械效率 $\eta$
	1	4	0.1	1.8	0.3	$74\%$
	2	8	0.1	3.1	0.3	$86\%$
	3	8	0.1	2.5	0.4
结论	通过比较　　（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率
问题讨论	实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。你认为他的想法 　　（选填“正确”或“不正确” $)$，因为他没有考虑到　　对滑轮组机械效率的影响。