初中物理内能实验题

逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难．这是因为受到空气阻力的作用．物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关．为验证以上猜想，小明选用了如下器材：可调速电风扇（高、中、低三档）、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车．

（1）小明设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力．根据      __     的知识，通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力．
（2）小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：

风速	低	中	高
小车受到的空气阻力/N	0.8	2.2	3.8

通过对表中数据分析，可得出的结论是：              __                   ．
（3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，请你帮他设计出主要的实验步骤：__                                                                ．
（4）你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有        __    （写出一个）．

在学习“运动和力的关系”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过这样的“斜面”实验如图所示：

（1）每次都让小车从同一斜面的相同位置由静止开始滑下，是为了控制小车每次滑到平面时的________相同。
（2）减小图中水平面的粗糙程度，比较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_______。
（3）小明想探究：小车在水平面上运动的距离跟小车刚滑下来时的速度是否有关，应当怎样进行实验？请简要写出实验方法：

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：                                            
                                                                     

为了“比较不同液体吸热升温的特点”，小明做了图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和盐水，用两个完全相同的酒精灯对其加热，直到都沸腾。实验数据记录如下表。

物质	质量 /g	初始温度 /℃	加热至沸腾 时间/min	沸腾温度 /℃
水	60	90	8	98
盐水	60	90	9	103

 
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、盐水、水、铁架台、石棉网，除此之外，还需要的测量仪器有                              。
（2）由上表数据可以看出，将质量、初温都相同的水和盐水加热至沸腾的过程中，       吸收的热量多。
（3）如果不考虑实验中的能量损失，分析上表中的数据可知，质量相等的水和盐水吸收相同的热量，       的温度升高得快。
（4）在分析数据 “比较不同液体吸热升温的特点” 时，小明意识到实验中数据的收集不利于分析总结结论，你认为他应该进行的改进是
                                                                。

如图是四种工具的测量结果：

（1）如图甲所示，被测物体质量为           g；
（2）如图乙所示，弹簧测力计的示数为             N；
（3）如图丙所示，电压表的示数为            V；
（4）如图丁所示，电阻箱的示数为           Ω。

小明发现了以下现象：将原来静止着的空车推动很容易，但用同样的力很难推动一辆载重车；一般小汽车从静止加速到100km/h，只需十几秒的时间，而满载的货车加速就慢得多。

（1）由此小明猜想：物体受力一定时，它的质量越            ，运动状态越容易改变。
（2）小明利用右图所示的装置设计一个实验，在光滑的桌面上检验他的猜想是否正确。
①用钩码通过定滑轮拉着木块从桌子的一边运动到另一边，记下所用时间t₁；
②保持      不变，              ，再通过定滑轮拉着木块从桌子的一边运动到另一边，记下所用时间t₂。
（3）若他的猜想是正确的，你将看到的现象是：t₁      t₂。（选填“>”、 “=” 或“<”）

在探究“阻力对运动影响”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过这样的“斜面”实验：
（1）如图所示，让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在水平面运动时，竖直方向上受到的_______力和_______________力相平衡，从而研究水平方向上的阻力对小车运动的影响。

（2）每次都让小车从同一斜面的___________位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
（3）减小图中水平面的粗糙程度，比较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，水平面越光滑小车运动的越__     __。
（4）进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则小车由于具有___  _______会在水平面上做匀速直线运动。

星期天，小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表：

观察对象	有关活动与相关记录
观察电热水壶铭牌	额定电压：220V       额定功率：1kW
观察电能表铭牌	有关参数：220V  10（40）A  50Hz  300r/kW•h
在电热水壶烧水时观察电能表	关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表，表盘在2min内转过了9r.

请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题。
（1）若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值
(2) 在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。
(3) 实际小明用此电热水壶使2㎏的水的温度从20℃升至100℃，用时15min,求水需要吸收的热量和电热壶的效率。（C_水＝4.2×10³J／（㎏·℃））.

湖北嘉得利汽车公司组织了一次新车型节油大赛，比赛分两组：第一组使用A型车（排量1.2升），第二组使用B型车（排量2.0升），A、B型车外观和体积相同，属于同一产品系列。
（1）你认为下列评价方式中不能作为比赛评价标准（    ）
A．消耗相同体积的汽油，比谁行驶的路程长
B．行驶相同的路程，比谁消耗的汽油体积少
C．行驶相同的路程，比谁用的时间短
D．用“”的比值大小作比较
（2）下表是三位车手的比赛成绩，第一组比赛中最节油的选手是     ．

（3）从本次比赛数据看，              型车比较节油。
（4）近年来，政府鼓励小排量、限制大排量汽车有什么意义?

小芳实验小组对“金属丝被拉断时，拉力的大小与哪些因素有关”进行了探究．他们的猜想：
猜想一，拉力的大小与金属丝的长度有关．
猜想二，拉力的大小与金属丝的横截面积有关．
猜想三，拉力的大小与金属丝的材料有关．
为了探究的方便，他们使用的器材是：拉力机一台(拉力机可逐渐增大固定在其上的金属丝的拉力，可以显示金属丝刚被拉断时拉力的大小)、金属丝若干(各种材料、各种长度、各种横截面积的金属丝)和其他辅助工具．
（1）为了验证猜想一，她们选用拉力机、三根材料相同的金属丝进行了实验，得到的数据如下表．                  

实验次数	横截面积／mm^2	长度／m	拉断时拉力大小／N
1	2	0.5	l 500
2	2	1.0	l 500
3	2	1.5	l 500

    由表中数据可判断猜想一是　  　　（选填：“正确”或“错误”）的。
（2）为了验证猜想二，她们选用三根材料和长度都相同，而横截面积不同的金属丝分别安装在拉力机上进行实验，得到的数据如下表

实验次数	长度／m	横截面积／mm^2	拉断时拉力大小／N
1	2	0.5	l 500
2	2	1.0	3 000
3	2	1.5	4 500

       由表中数据可以得出的结论是　　                   　　。
（3）请你设计一个简单实验，验证猜想三是否正确。
简要做法：　　                    　　。
如何判断：　　                    　　。

在排球比赛中，用力扣球是进攻的重要手段之一。小刚在观看排球比赛时，看到有些扣球是运动员水平将球击向对方的。他观察这一现象后，提出了一个物理问题：水平击出的排球落地时间t与哪些物理量有关呢？
（1）请你想象以上情景，猜想水平击出的排球落地时间t可能与哪些物理量有关？写出你的猜想并用字母表示相应的物理量。
（2）以下给出了三个空表格，请根据你的猜想，在空表格的相应位置填上必要的文字，设计出你的实验数据记录表。

小光同学学习做饭的过程中，经常加热油和水，他猜想①油的沸点比水高；②油的比热容比水小．
（1）能够支持他的猜想①的事实是　 　

A．同样情况下，油升温比水快

B．油能把食物炸黄，而水不能

C．油能漂在水面上

D．油比水难蒸发

（2）为了验证猜想②，小光向两个同样的烧杯里分别倒入　 　 相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计的示数相同，如图所示，它们的初始温度为　 　℃．
（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为　   　J/（kg•℃）．〔水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）〕

某物理兴趣小组研究“力对运动的影响”及“影响摩擦力的因素”．如图，三个滑道的斜面部分完全相同，水平部分材质不同 (毛巾、棉衣、木板)．三个相同的小木块分别

从三个滑道的同一高度O处从静止释放，在水平面滑行至停止的距离s_BC＜s_BD＜s_BF.
(1)控制其他因素均相同，只体现“滑道材质”与“滑行距离”的关系，这种研究方法属于________法．
(2)三种滑行的初始段OB均相同，从能量转化的角度分析，从静止释放时，三木块的________能相同，滑到水平部分左端B处时________能相同，则它们的速度_______．
(3)在该实验时，三木块在水平面部分所受摩擦力的大小关f_BC_____f_BD________f_BF(填不等号)，这个实验只能说明物体所受摩擦力与________有关．
(4)结合上述实验，推测和猜想：如果滑道水平部分绝对光滑，小木块将做________．

一实验小组同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中．

(1)在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其作          ，弹簧测力计示数如图甲所示．根据         知识可知，木块所受的滑动摩擦力为2.2N；
(2)一同学将木块沿竖直方向截去一半后（如图乙所示），测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他的探究过程中存在的问题是                                    ．
(3)在操作（2）的基础上，只利用现有的器材，如何证实“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”？简要说明你的做法：                                            

科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点。表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×10⁴W，该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的，三角形建筑外围（即除去该面空洞）的面积为1.0×10³m²，空气密度约为1kg/m³，已知空气动能与空气质量成正比。1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示。

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

 
（1）漂浮房冬暖夏凉，利用了水的            比较大的特性。
（2）漂浮房屋在平静的水面沿直线运功，运动过程中受到的阻力不变，水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如下图所示，t=50s后，漂流房以2.5m/s的速度做匀速直线运动，则在整个运动过程中，漂浮房屋受到的阻力大小为      N。
（3）将表格中数据可知，每kg空气动能（E）与速度（V）时的关系的表达式为E=                  。
（4）①若风正对三角形表面吹入，当风速8m/s，每秒钟吹向三角形建筑物的空气体积是多少立方米？
②若煤的热值为3.2×10⁷J/kg，那么当风速8m/s时，房屋在1h内获得风能与完全燃烧多少kg的煤所产生的内能相当？