初中物理动能和势能的转化与守恒试题

某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系，实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度，小车撞击木块后与木块一起向前滑动，该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小，记录的实验数据如下表所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系，他们进行了适量的运算，将结果记录在表中最后一列中。

实验 序号	小车质量 （千克）	小车速度 （米/秒）	木块滑动距离（米）	小车速度的平方 （米/秒） ^2
1	0.20	0.7071	0.2	0.5000
2	0.40	0.5000	0.2	0.2500
3	0.60	0.4083	0.2	0.1667
4	0.20	1.0000	0.4	1.0000
5	0.40	0.7071	0.4	0.5000
6	0.60	0.5773	0.4	0.3333
7	0.20	1.225	0.6	1.5000
8	0.40	0.8660	0.6	0.7500
9	0.60	0.7071	0.6	0.5000

（1）本实验进行多组实验的目的是                 。
（2）若用0.80千克的小车进行第10次实验，当小车的速度是      米/秒（结果精确到0.0001）时，木块滑动的距离与第9次实验相同。
（3）综合分析比较表中的数据及相关条件，得到的结论是：               。

掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。图示是小球弹跳的频闪照片，小球在1，2位置的高度一样。下面说法正确的是（   ）

A．小球在1、2位置的势能相同，机械能也相同

B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小

C．小球在1位置的动能较大，机械能也较大

D．小球在2位置的势能较小，机械能也较小

小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验步骤如下：

（1）将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（3）将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．
根据上述三次实验，回答下列问题：①实验中小球动能的大小是通过观察比较          反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种           方法（选填“直接测量”、“放大”或“转换”）；②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用        两个图来分析，并由此得出的实验结论是       ；③分析乙、丙两图，得到的实验结论是             ；其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的           能转化为          能．

小明做了一个“魔罐”玩具，如图所示，在金属罐的盖子和罐底各开两个小孔，用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部，然后将橡皮筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来．他将“魔罐”在水平桌面上向前滚出后将看到的现象是              ．你对此现象的解释是                   ．制作时橡皮筋的张紧度要适当，皮筋张得过松会导致                ．

炮弹在击中目标之前，飞行的轨迹是先上升、后下降的“弹道曲线”。在飞行的上升阶段，炮弹的动能_______（填“增大”、“减小”或“不变”）；设动能变化的大小为ΔE₁，重力势能变化的大小为ΔE₂，则ΔE₁______ΔE₂。（填“＞”“＜”或“＝”，空气阻力不可忽略）

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：_________________。

如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。A球的质量和高度都可改变，问：
①该实验要探究的是物体动能的大小与物体________________的关系。
②该实验探究物体的动能是指物体____(选填“A”或“B”)。
③该实验物体动能的大小是通过__________________来反映的。
④该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时___________（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过_______（选填“高度”或“质量”）来改变的。
⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变________（选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。

人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示为卫星从远地点向近地点运动的过程。针对该过程，以下说法正确的是（  ）

A．动能逐渐增大，机械能增大

B．势能逐渐减小，机械能减小

C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变

D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小

（Ⅰ）、小明用如下电路图所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，如下右图是小明未完成连接的实验电路。

（1）、电压表应选择　　　　的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成上图中实验电路的连接。
（2）、小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是                           。（写出一个）
（3）、小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示。

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

 
①、请根据表中数据在下图中画出电阻R的U－I关系图像。

②、小明在实验中所用电阻R的阻值为       Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R 消耗的电功率为       W。
（4）、如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动_________________________________。
（Ⅱ）、在探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：  A、让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。  B、让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。 回答下列问题：  步骤A是为了研究动能大小与           的关系。步骤B是为了研究动能大小与                的关系。该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小，木块的作用是为了比较钢球                 的大小。

如图所示，小明每次都让小车在斜面上同一高度由静止释放，然后在粗糙程度不同的水平面上运动，探究“运动和力的关系”。关于这实验，下面叙述中正确的是（     ）

A．在同一高度静止释放小车是为了保证小车在水平面上开始运动时惯性相同

B．小车的轮子起到减小摩擦的作用

C．小车下滑过程中重力势能转化为动能

D．小车滑下斜面后，由于惯性在水平面上还能滑行一段距离

如图为某小车做直线运动的路程—时间图像。

请根据图中的信息求：
（1）该小车的速度为多少？
（2）在此运动过程中，该小车的动能____________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。

利用如图所示实验装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时，将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块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，且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，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）如图甲、乙所示，观察到B球将木块C撞得更远些，由此可得出结论：                    
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度        （大于／小于／等于）图丙中小球B到达竖直位置时的速度．
（4）如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：                   

司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的   能．清洁车能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将   （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

热气球下挂一物体，在空气中匀速上升，则物体在上升的过程中（   ）

A．动能不变，势能增大，机械能增大

B．动能不变，势能减小，机械能不变

C．动能增大，势能增大，机械能不变

D．动能增大，势能减小，机械能减小

汽车匀速直线上坡的过程中，各物理量随时间变化关系正确的是（   ）