初中物理机械能实验题

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%

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       。

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；
（2）实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度      （“越大”、“越小”）时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与      有关；
（3）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      ；
（4）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      （“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；
（5）小明在（4）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
（6）小明在（5）中用到一种科学方法，下面哪个定律或原理的得出用到了这种种方法
A．阿基米德原理              B．杠杆原理
C．牛顿第一定律              D．欧姆定律．

如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：

（1）用质量不同的A.B两个小球（m_A>m_B）碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时__________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A.B两个小球的________ 的大小。
（2）将（甲）与（乙）两实验比较可得出结论是：______                                _.
将（甲）与（丙）两实验比较可得出结论是：____                                        _.
（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。

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．

如图所示是“测定滑轮组的机械效率”的装置，实验中测量的有关数据如下表，请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线，并把正确的数据填入下表空格中．若用该滑轮组把同一个物体提升的高度增大，则机械效率是      （选填“增大”“减小”或“不变”）的．

小明学习了动能和相关知识后，为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，他设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为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，对以下问题进行解答：

①用来研究超速安全隐患时，需要让两个小球的质量相同，实验时应选择      两个图所示实验进行比较；
②用来研究超载安全隐患时，需要让两个小球的      相同，实验时应选择甲、丙两个图所示实验进行比较；
③这种科学研究方法在物理学中叫做      法．

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为      N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，则杠杆的机械效率为      ．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：      ．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数	钩码悬挂点	钩码总重G/N	钩码移动距离h/m	拉力F/N	测力计移动距离s/m	机械效率η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：      ；请简要说明理由：      ．

小叶猜想：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（如图甲所示）．
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（如图乙所示）．
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）小叶想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理？      （A、A合理/B、不合理）．理由是      ．
（3）小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是      （A、能/B、不能），你的依据是      ．

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）完成表格中空白处的计算，直接填在表格的空白处．
（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”）．
（4）第二次实验中，钩码上升所用的时间为1.5s，则动力的功率为      W．
（5）如果在实验过程中，小敏同学斜向上拉弹簧测力计，则所测的机械效率会      ．（选填：“变大、变小或不变”）

探究物体的重力势能与什么因素有关（甲、乙、丙三物体的质量关系为：m_甲=m_乙<m_丙，木桩起始位置高度相同）

（1）比较图中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出的结论是：质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就    _______  ．
（2）如果在图中所示B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，   _____    （选填“能”、“不能”）说明乙、丙的重力势能相同，你的理由是                      ．

某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

实验 次数	斜面的倾 斜程度	物块重 力G/N	斜面高 度h/m	拉力 F/N	斜面长 度S/m	机械效 率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越          （选填“省力”或“费力”）．
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为        ．
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与             和              有关．
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力            物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

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运动，碰到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，则可知小车的动能越           （大/小）；若水平面绝对光滑，本实验将             （能/不能）达到探究目的．