初中物理动能和势能的转化与守恒实验题

探究物体的重力势能（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     ．

利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”．将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将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．图中的摆长L都相同，θ₁＜θ₂，球A、B的质量分别为m_A、m_B（m_A＜m_B）．
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置．说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的     无关．
（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，可得出结论：     ．
（3）如图乙、丙所示，是为了探究：     与     的关系．

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；实验中应保证　           　相同，为了达到这一目的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．下面的四个实例中也采用这种研究方法的是　 　．

A．认识电压时，我们可以用水压来类比

B．用磁感线来描述磁场

C．探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少

D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系

（4）若水平面绝对光滑，铁球将做　       　运动．

本题有两小题。
（1）如图所示，用斜面、木板、棉布、玻璃板、小车做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。

①为了使小车到达水平面的速度相同，应让小车从斜面的__________自由下滑。
②小车在水平玻璃板上运动时受到__________个力的作用。
③通过实验观察到：小车受到的阻力越小，运动的路程越__________；由此可以推测，如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，小车将做_____________运动。
（2）如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。
①为该实验是通过观察比较_______来间接判断物体重力势能大小的。
②实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体_______的关系，操作时应该让木块从_______（选填“相同”或“不同”）的高度自由下落。
③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法。

如图所示，某兴趣小组同学用弹弓进行弹“子弹”比赛．他们发现弹出的子弹飞行情况各不相同，因此展开了讨论．

（1）拉开的弹弓具有   能，弹弓上的橡皮筋形变   具有的能量越多 ；
（2）他们在研究影响弹出子弹飞行距离的因素时，提出以下猜想：
猜想1：与子弹的质量有关
猜想2：与子弹的形状有关
猜想3：与弹弓上的橡皮筋的弹性形变程度有关
①根据所学知识，可以断定猜想3是正确的，判断的依据是   ．
②请设计一个简单实验，验证猜想2是否正确，简述你的实验方案．
简要做法：                                                                       ；
如何判断：                                                                        ．

李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”．同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关．他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙．物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止．请补充完成他们的探究过程：

（1）对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点．测量　  　之间的距离和　  　之间的距离，并改变　  　之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大．
（2）对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点．分别测量　  　之间的距离，改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关．

利用如题图所不装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A 、B 分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将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。题图中的摆长L 都相同，θ_A＜θ_B，球A 、B 的质量分别为m_A、m_B , ( m_A＜m_B) 。

( l ）如题图甲、乙所示，同时释放A 、B ，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的     无关。
( 2 ）如题图甲、乙所示，观察到B 球能将木块c 撞得更远由此可得出结论：                  。
( 3 ）图乙中小球B 到达竖直位置时的速度       （填“大于”、“小于”或“等于”）。图丙中小球B 到达竖直位置时的速度如题图乙、丙所示，图丙中木块C 滑行得更远些，由此可得出结论：           。

回顾买验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
(1)探究影响压力作用效果的因素:

(2)探究影响动能大小的因素:

图（a）是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止灌下，碰到同一木块上；图（b）是探究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答一下问题：
   
（1）图（a）实验的目的是探究钢球动能的大小与      的关系.通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小，这种常用的实验方法是法        .
（2）图（b）实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是：       .水平面越光滑，小车受到的摩擦力越     （填“大”或“小”），根据小车运动距离的远近，推理得出：运动的物体如果不受外力作用，将永远做             .
（3）小明同学想在图（a）基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，请你帮他设计实验，写出简要的实验步骤及论证方法：                             .

小华回顾两年来所学知识时，想到了如图甲、乙两个实验，他进行了如下总结：

（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。如：甲实验是让木块在水平面上做         运动，通过读取弹簧测力计的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过比较小球推动物块B运动　          　的大小表现出来的。
（2）一个物理量与多个因素有关，当要研究这个物理量与某个因素的关系时，要采用法。如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小的关系时，就要多次改变        的大小，同时保持接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系时，就要多次改变速度的大小，同时控制小球的　  　　不变。
（3）两个实验都发生了能量的转化。甲实验中木块与水平面摩擦时，机械能转化为          能；乙实验中小球加速滚下时，         能转化为动能。

小华回顾两年来所学知识时，想到了如图甲、乙两个实验，他进行了如下总结：

（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。如：甲实验是让木块在水平面上做         运动，通过读取弹簧测力计的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过比较小球推动物块B运动　          　的大小表现出来的。
（2）一个物理量与多个因素有关，当要研究这个物理量与某个因素的关系时，要采用法。如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小的关系时，就要多次改变        的大小，同时保持接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系时，就要多次改变速度的大小，同时控制小球的　  　　不变。
（3）两个实验都发生了能量的转化。甲实验中木块与水平面摩擦时，机械能转化为          能；乙实验中小球加速滚下时，          能转化为动能。

小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度．

⑴探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，应先后三次将小球从斜面的   （同一/不同）高度处释放，比较小球在  （同一/不同）粗糙面上滑行的路程．
⑵ 为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系．小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：                 ．小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将            ．
⑶ 在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁    W₂（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）．
⑷ 为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止．同组的小红认为他的实验设计有问题，问题是：             ．更正后完成实验，在如图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则f_甲   f_乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）.

（1）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，如图所示，将同一个弹簧每次压缩    的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球弹开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    达到探究目的.
（选填“能”或“不能”）
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彻底消失了，你认为小明的观点是    的，理由是    .
（2）在探究凸透镜成像规律的实验中：
①保持蜡烛、凸透镜的位置不变，调节光屏的位置，使光屏上得到了清晰的像，如图所示.此时，光屏上得到的是倒立、    的实像，利用这个成像规律可以制成    .

②一段时间过后，蜡烛燃烧变短，像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，则可以将凸透镜向    移动.
③若在蜡烛和凸透镜的中间给凸透镜戴上一片“近视眼镜”，则只要将光屏向    （选填“左”、“右”）移动，光屏上仍可出现清晰的像.

在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如下图所示。在此实验中，我们是通过观察__________________________________来比较各铁块重力势能的大小；

若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA_____hB；
若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是mA_____mC。

在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；
猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。

(1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩      (相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)，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            ，从而比较弹性势能的大小；
(2)为验证猜想二，需选用            的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩      (相同/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，对数据进行比较分析时，若       ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
(3)若水平面绝对光滑，本实验将         (能/不能)达到探究目的；
(4)小明根据实验现象认为：小球和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      (正确/不正确)
的，理由是            。