初中物理动能和势能的转化与守恒实验题

如图展示了一些你熟悉的物理实验，请你根据要求填空:

(1)图A实验说明是：          ___                 ．
(2)图B实验表明：              __ _                       ．
(3)图C实验中，使卡片能跳起来的做法是：      __ _            ．

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，甲实验时让木块在水平木板上做           运动，通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小；乙实验中球的动能大小是通过              间接反映出来的．

物理课上，同学们观察了如图所示的实验：用细线将一金属小球悬挂起来，把小球拉到一定的高度（此时细线偏离竖直方向的角度为α，小球离开最低位置的距离为s，然后释放，小球将左右摆动。

（1）此实验说明：__________________________________________。
（2）刚开始时，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手让小球自由摆动，小球还能摆回到他的鼻尖位置吗？这是为什么？你能帮他解释吗？
（3）课后小宁同学提出这样的问题：小球来回摆动一次的时间（或摆动的快慢）跟哪些因素有关呢？对此，同学们进行了探究。小宁提出猜想：小球摆动的快慢可能跟细线的长度（L）有关。除了他的猜想外，请你再提出两个猜想：
①________________________________________________________。
②________________________________________________________。

小明同学想探究影响铅球掷得远近的因素到底有哪些。如图20示，他以一支弹簧玩具手枪为实验器材进行了如下探究：

（1）玩具手枪的内部被压缩弹簧伸长时，可以将子弹射出，此时弹簧的     能转化成子弹的动能。
（2）手枪固定在某一高度，用同一颗子弹从枪口射出，以下是五次实验数据记录：

根据实验数据可以推测，小明探究的问题是：在相同条件下，子弹的射程可能和
            有关。
（3）分析数据，进一步得出结论：在相同条件下，枪管与水平面的夹角在       度（请填写具体数值）左右时，子弹射程最远。小明由此推想：相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远。
（4）小红同学认为，以上“探究子弹射程与水平夹角θ”实验方案还能再完善，可以进一步获得更准确的结论。你认为小明的方案还能做的改进是：               。

在生活、生产中我们常遇到下面事例：打夯时夯锤被高高抛起又下落，砸在工作面上；打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落，打在桩面上……
（1）请你再举一个类似事例：                                      。
（2）这些事例涉及到的共同物理知识是：                          。
（3）小军看到打桩机，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。
请你另提出一个猜想二：打击力的大小与__________有关。
（4）小军找来排球和足球模拟“打桩”来验证猜想一。设计实验方案如下：
a．用台秤分别称出排球和足球质量m₁、m₂。
b．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”
c．换用足球从另一高度落下，重作上面的实验。得到足球打击的“印迹2”
d .如何利用台称较准确地测出排球和足球的打击力F₁、F₂的大小？小军有点为难，请你完成测出F₁、F₂的方案：                                                          
                                                                       。
（5）请对小军的实验方案作出评估：                                            
                                                                     

小东猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。

（1）如图甲所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面从B处分别开始运动，然后与放在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。小球从同一高度开始运动的目的是使两球_________________。由甲得结论：__________。
（2）如图乙所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始运动，然后与放在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，得出的结论是：_________________。

在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关；
猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。

为此他设计了如图甲所示的实验装置。将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图乙所示）
请你帮助小雨回答下列问题：
（1）探究“猜想一”时，应使用质量      （选填“相同”或“不同”）的钩码从     （选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量             ；从而比较出重力势能的大小。
（2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。

如图所示，滚摆在竖直平面内上下往复运动。                                         

（1）这个实验可以说明的物理问题是：________________________________；
（2）滚摆从最低点向最高点运动时，_________________转化为 __________。
（3）在滚摆上下往复运动的过程中，可以看到它们上升的高度_____，（填“增
大”、“减少”或“不变”）这说明：滚摆所具有的___________逐渐减少。

如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。现在用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远。回答以下问题：

（1）设计本实验的目的是研究                                     ；
（2）让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了                             ；
（3）小木块被撞得越远，说明钢球的            越大；
（4）此次实验得出的结论是                                           。

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_       _           

在研究物体的动能与哪些因素有关的实验中，如图所示，让同一小球两次分别从同一滑轨的A处和B处自由滚下：

（1）此实验中，通过观察什么来比较小球的动能大小？答：                 ；
（2）同一小球分别从同一滑轨的不同高度A处和B处滚下，到达水平面时速度v_A大于 v_B。可知小球的动能大小与它的       有关。
（3）此实验能够说明：         一定时，速度越大，动能越大。

探究动能的大小与哪些因素有关。
(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，然后与放在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，然后与放在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实验中通过观察          的长短，来判断小球动能的大小。
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的
          。
③选用图甲探究的是动能与_____________的关系，理由是：两球_____________相等；得出的结论是：          。
④选用图乙探究的是动能与______________的关系，得出的结论是：_________________。
⑤物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法；本实验中运用了两种研究方法，一是___________________法；二是转换法。

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）．

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                                                  ；

下列表格是某城市街道上的最高行驶速度规定v/(km·h^-1)

车型	设有中心双实线、中心分隔带、机动 车道与非机动车道分隔设施的道路	其它道路
小型客车	70	60
大型客车、载货汽车	60	50

从动能的角度，班上同学对上述表格内容的规定展开讨论，其中的道理为：
（1）质量一定的物体，       越大，动能越大，越不容易刹车，所以要对车辆的速度加以限制；
（2）速度一定的物体，质量越大，动能越大，越不容易刹车，所以大型车辆的“最高行驶速度规定”比小型客车       （填“大”或“小”）。