初中物理动能和势能的转化与守恒实验题

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？
（1）他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         就越大重力势能
（2）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．
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，如下图所示．实验时为了让不同质量的小球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：            
小明发现当不同质量的小球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．
错误
在验证猜想二的实验中，小明让同一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如表：

根据表中数据，请在图乙中描点作出s-θ图象．
根据图象得出的结论是：                      

小芳想验证重力势能与高度的关系：她在水平地面上铺一张纸，将篮球表面涂黑，使篮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”），判断的依据                    ．同时发现，每次篮球落地后反弹的高度也不相同.针对这个问题大家进行了讨论,并提出了不同的猜想.
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,他们用两只充足气的#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，得到的实验数据如下表：

（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）通过实验,可得到的结论是:篮球反弹的高度与             、           有关，与                   无关.

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：弹性势能的大小是弹簧的材料有关．
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表．

实验次数	使用的弹簧	被压缩后弹簧的长度/cm	木块移动的距离
①	弹簧A	5	S1
②	弹簧A	8	S2
③	弹簧B	5	S3
④	弹簧B	8	S4

（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．下列实验中用到此方法的是   _  __  （填序号）．
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“温度的测量中用液面的升降表示物体的冷热程度”
（2）请将探究猜想一的方案补充完整．
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；

②压缩弹簧，使其长度为5cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S1；
③压缩弹簧，使其长度为_  __  　cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动　_  __ ．
④比较分析实验数据_  __  和  ，得出结论．
（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的_  __ 能．
（4）为了探究猜想二，可选用试验次数②和_  __ 的数据进行比较分析，若_  __ ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．

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?
⑴他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___________就越大。
⑵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。
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，如图甲所示。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：_________________________。

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。
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：

次数	1	2	3	4	5
木板倾角θ	10°	30°	53°	75°	85°
向上滑行的 最大距离s/m	0．50	0．40	0．36	0．39	0．43

根据表中数据，请在图乙中描点作出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的关系是_________________________________

在探究弹性势能跟哪些因素有关时，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。
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)，小球、木块和长刻度尺各一只，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同。最后得出以下实验记录表。

实验次数	使用的弹簧	被压缩后弹簧的长度/cm	木块移动的距离
①	弹簧A	5	S1
②	弹簧A	8	S2
③	弹簧B	5	S3
④	弹簧B	8	S4

 
(1) 由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是＿＿＿＿(填序号)
①探究“杠杆的平衡条件”     ②探究“动能大小与哪些因素有关的实验”
(2) 请将探究猜想一的方案补充完整。
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；
②压缩弹簧，使其长度为5cm。放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s₁；
③压缩弹簧，使其长度为＿＿＿＿cm。放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离＿＿＿＿；
④比较分析实验数据s₁和S₂，得出结论。
(3) 弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的＿＿＿＿能。
(4) 为了探究猜想二，可选用实验次数②和＿＿＿＿的数据进行计较分析，若＿＿＿＿，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关

为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。

(1) 实验中通过观察＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来判断物体重力势能的大小。
(2) 要探究重力势能大小与高度的关系应选择图1和图＿＿＿＿进行分析比较。
(3) 图2和图3探究得到的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下两个因素有关：物体高度、物体质量大小。为了证明自己的猜想，他对“重力势能大小与物体高度之间关系”进行了探究。小明把橡皮泥平铺在水平面上，让同一个金属球从不同高度自由下落，记录结果如表所示：

①小明同学依据              判断重力势能的大小；
②通过分析实验数据和现象，可以得出的实验结论是                   ；
③若想对物体质量大小是否影响重力势能大小进行探究，你认为，实验方案设计中，应控制          保持不变。

小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关．她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验．如图所示，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放，物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚框处．
（1）实验时可通过观察同一滑块　  　来判断弹性势能的大小．
（2）比较如图（a）、（b）两个实验可以初步得出，弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能就　 　．
（3）若物块冲上斜面的最大高度h_a=h_c＜h_b，弹性形变的大小l_a＜l_b=l_c，则物块达到最高处所具有的重力势能E_a、E_b、E_c的大小关系是　 　．

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?
（1）他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___________能增加的就越大。
（2）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。

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，如图甲所示。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：________________________________________________________________。
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。
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：

次数	1	2	3	4	5
木板倾角θ	10°	30°	53°	75°	85°
向上滑行的 最大距离s/m	0．50	0．40	0．36	0．39	0．43

 

根据表中数据，请在图乙中描点作出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的关系是_________________________________

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：弹性势能的大小是弹簧的材料有关．
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表．

实验次数	使用的弹簧	被压缩后弹簧的长度/cm	木块移动的距离
①	弹簧A	5	S1
②	弹簧A	8	S2
③	弹簧B	5	S3
④	弹簧B	8	S4

（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．下列实验中用到此方法的是　 　（填序号）．
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
（2）请将探究猜想一的方案补充完整．
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；
②压缩弹簧，使其长度为5cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S1；
③压缩弹簧，使其长度为　 　cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动　 　．
④比较分析实验数据　  　，得出结论．
（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的　 　能．
（4）为了探究猜想二，可选用试验次数②和　 　的数据进行比较分析，若　 　，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．

小华要参加校运会的铅球比赛，为了能取得最好的成绩，他想：影响铅球掷得远近的因素到底有哪些呢？为此，他以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究：

（1）熟悉手枪结构：玩具手枪的内部结构中有一根弹簧，弹簧压缩的长度可调节。压缩的弹簧伸长时，将子弹射出，弹簧的___  ___能转化成子弹的动能。
（2）小华将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：

枪口与水平面的夹角θ	15°	30°	45°	60°	75°
子弹落点到枪口的水平距离s/m	7.5	10.1	10.9	9.2	5.3

根据实验数据可以推测，小华探究的问题是：在相同条件下，子弹的射程可能和
                          有关。
（3）分析数据可以得出结论：夹角在      度左右时，子弹射程最远。小华由此推想：相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远；
（4）第二天，小华与同桌交流，同桌认为以上实验方案能够再完善，可以进一步获得更准确的结论。你认为小华的方案还能做的改进是：                             。
（5）影响子弹射程的因素可能还有许多，请再提出一个合理的猜想：              
              。

小华总结两年来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。

甲 探究摩擦力与什么因素有关   乙探究动能的大小与什么因素有关
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上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观察比较物块B  _________反映出来的。
(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：甲实验究摩擦力的大小与接触面粗糙程度关系，就要保持压力不变，改变_______；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要保证使用同一小球，使小球从斜面__________由静止自由滚下。
(3)图甲中木块被弹簧测力计拉着做匀速直线运动时，机械能______；图乙中小球从A滚至B斜面底部的过程中机械能________。（选填“增加”、“减小”、“不变”）

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．如图19：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19：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）．

（1）当要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显示出来．
例如：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；乙实验中小车动能的大小是通过                  间接反映出来的

（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采取一定措施控制变量．
例如：要研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，就要多次改变压力大小，同时控制接触面的粗糙程度不变．做实验时我们改变压力大小的具体办法是             ；要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变．具体办法是：换用不同质量的小车，让它们从                         由静止滑下．

在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块．如图所示．
（1）本实验的研究对象是　 　．
（2）小车放置的位置越高，木块被撞击得越远．研究表明：当　 　一定时，物体动能的大小与物体的　 　有关．
（3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则　 　（填序号）．
①f_甲＞f_乙②f_甲＜f_乙③f_甲=f_乙．