初中物理动能和势能的转化与守恒实验题

如图，弹弓是一种常见的玩具，它能把“子弹”弹出去.小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。通过实验他观察的记录是：弹弓的橡皮筋被拉得越长，“子弹”射得越远。
 
(1)弹弓弹性势能的大小是通过　　　　     　　　来比较的；
(2)当弹弓橡皮筋形变相同时，所用的“子弹”质量不同，射出去的距离也不同，质量较大的子弹，射出的距离     (大/小)，所以实验中所选用“子弹”的    应是相同的；
(3)实验结论是                              。

如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。

（1）将A、B两球（m_A＜m_B）分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止。这表明在滚动的任一时刻，两球的速度______。
（2）分别在水平桌面上的C、C’处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到______球将木块撞得更远。由此可得出结论：_______________________________________________。

某同学在探究弹簧的特点时，得出了弹簧受到 的拉力与弹簧的长度的关系如图，请回答下列问题：

（1）这根弹簧的原长是       cm；
（2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原来伸长了       ____cm，此时弹簧发生了   ___形变，它具有   ______能。
（3）分析图像中及有关数据，你可得出的结论是                        _______________________________________。

(6分）如图是我们在实验室或课堂上做过的一些实验，请你根据要求填空:

⑴图甲中实验表明：________________________________________。
⑵图乙是___________(填写科学家名字)实验装置，小磁针发生偏转，说明______________________________ 。
⑶图丙中导线时继时续与电源接触时，收音机发出喀喀声，证明了       的存在。
⑷图丁中，将线圈一端引线上的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉了半个侧面，放在磁铁上方后通电，线圈就会转动起来，这样便做成了一个简易电动机．其工作原理是  __________________________________ ；若要改变线圈的转动方向，请写出一种操作方法：                                ．

观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事演习后，军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想：
①飞机水平飞行的速度越大，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越远；
②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关。
为了验证猜想，小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验：

（1）让小球从光滑斜槽上的A点自由滑下，经C点后沿水平方向运动离开斜槽，最后落在地面上的P₁点。
（2）保持斜槽的高度不变，让小球从斜槽上的B点自由滑下，经C点离开斜槽，最后落在地面上的P₂点。此时小球经过C点的速度       （选填“大于”、“等于”或“小于”）上一步中小球经过C点的速度，由此可证明猜想①是     （选填“正确”或“错误”）的。
（3）为了验证猜想②，应控制小球离开C点时     的大小不变。小兵增加h的高度，仍让小球从A点自由滑下，此时小球落在地面上的P₃点，比较OP₃和      （选填“OP₁”或“OP₂”）可得结论：飞机飞行的高度越高，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越       （选填“大”或“小”）。

物理实验中，对于一些不易直接测量的物理量，通常利用相关的物理效应间接比较其大小.
（1）图16所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验，该实验中“物体动能的大小”是通过  ▲ 来反映的；
（2）图17所示是“比较不同燃料热值”的实验，该实验中“燃料燃烧放出热量的多少”是根据  ▲ 来比较的；
（3）图18所示是“研究电流做功多少与电压关系”的实验，该实验中“电流做功的多少”是根据  ▲ 来比较的.

根据图中各图所提供的信息，回答下列问题：

⑴图A实验的目的是：                                               ；
⑵图B的实验表明：                                                 ；
⑶图C的实验中某同学在测量了灯L₁两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L₂两端的电压，这一做法存在的问题是                  。
⑷图D的实验可以探究研究电流做功与__________的关系,实验中根据______________________来比较相同时间内电流做功的多少，由此实验现象可得的结论是：______________________________________。

如图所示，压缩弹簧，弹簧可以将小球弹起。弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢？（以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度）。
（1）小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验，得出的三组不同数据如表二所示：

由表二可得出的初步结论是________________________________________________。
（2）小红猜想：弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关。她设计的探究方案如下：
①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别置于水平桌面上；
②将小球置于弹簧A的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为5cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H₁；
③再将同一小球置于弹簧B的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为6cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H₂；
④比较H₁、H₂的大小，就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了。
小红探究方案中存在的一个问题是：__________________________________ 。
（3）影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有__________________________（说出一个影响因素即可）；弹簧在生产和生活中有着广泛有应用，请你举出一例________________
_______________________________________________________ 

用图所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的_______力和         ___________力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一个斜面的__________位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的_____________。
(3)比较下图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越__________ ，小车运动的越___________ 。
(4)在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将______________。

在上海世界博览会的中国国家馆内，“水的流动”贯穿了展览的各个层面。目前，水资源的利用已成为各国探讨的热点。请回答以下问题：
(1)水具有的动能属于________再生能源。（选填“可”或“不可”）
⑵水具有比热容大的特点。以下现象中能用此特点解释的是________。（选填序号）
A．可以用循环流动的水冷却汽车发动机
B．寒冬季节，放在室外装满水的玻璃瓶会破裂
C．0℃的冰熔化成0℃水的过程中要吸收大量的热

理想实验的研究方法是进行科学研究的重要方法，许多物理学的规律和模型的产生都是在理想状态下推理得到的。比如：我们学习的牛顿第一定律就是理想实验研究方法得到的定律。牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，后来他经过实验画出了 “大炮”的草图（如图）——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。在此基础上他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。请回答：

（1）为什么掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面？
（2）牛顿在该研究中依据的事实是                                           。
（3）牛顿当年推理得出的重要结论是                                         。
（4）如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了    
（5）人造地球卫星的轨道示意图如图12。它在大气层外环绕地球运行的过程中，重力势能和动能相互转化，机械能是守恒的。它在近地点的         能最小。    

．如图甲是探究阻力对物体运动影响的实验，如图乙是探究动能大小与什么因素有关的实验。
（1）图甲实验表明：平面越光滑，小车运动距离越       。进一步推理可知，若平面绝对光滑，小车将                                                。
（2）图乙中，位于斜面静止的m₁、m₂两小球具有的重力势能较大的是       ，其中小球m₁此时具有的重力势能为          ，观察图中小球撞击木块后的位置可得出的结论是：速度相同时，                                               。

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

Ⅰ．如甲图所示，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。
Ⅱ．如图乙图所示，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。
（1）乙图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____________。
（2）选用甲图探究的是动能与__________的关系，理由是两球________相等，得出的结论是：________________________________，动能越大。
（3）选用乙图探究的是动能与__________的关系，得出的结论是：_____________________，动能越大。

在研究物体的动能与哪些因素有关的实验中，如图12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，它们到达水平面时速度V_A大于 V_B。由此可知小球的动能大小与它的           有关。
（3）此实验能够说明：                                      。

(4分)如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验，其中铜球和钢球体积相等．

⑴实验中通过观察            知道动能的大小．
⑵实验中为使钢球和铜球滚到水平面速度相同．采用的方法是__________．  
⑶通过图甲和图乙的实验比较，探究的是动能和                因素的关系，其结论是                           ．