2022年中考物理實(shí)驗(yàn)機(jī)械能探究實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

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2022年中考物理實(shí)驗(yàn)3-機(jī)械能探究實(shí)驗(yàn)1、如圖所示是教材中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，都用到了斜面、水平木板和小車。A．探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響； B．探究影響動(dòng)能大小的因素。（1）若要完成A實(shí)驗(yàn)，還需要增加的器材有：①毛巾；②　   　。（2）若要完成B實(shí)驗(yàn)，還需要增加的器材有：①木塊；②　   　。（3）上述實(shí)驗(yàn)中的　  　（選填“A”或“B”）要求把同一小車放在同一高度釋放，這是為了控制　                          　相同。 2、 如圖所示裝置,讓木球從斜槽上滾入水平槽,在水平槽里豎立一個(gè)彈簧片,它的下端固定,觀察木球與彈簧片碰撞的過程,并思考這個(gè)過程中能的轉(zhuǎn)化。(1)從木球剛剛接觸彈簧片到木球逐漸把彈簧片壓彎的過程中,木球的速度　　　　,彈簧片的彈性形變程度　　　　,這個(gè)過程是　　　　轉(zhuǎn)化為　　　　　　　。 (2)彈簧片恢復(fù)原狀到將木球彈回的過程中,木球的速度　　　　,彈簧片的彈性形變程度　　　　,這個(gè)過程是　　　　　　　　轉(zhuǎn)化為　　　　。 (3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明　　　　　和　　　　　　　　可以相互轉(zhuǎn)化。  3、為了模擬研究汽車超載和超速帶來(lái)的安全隱患，薛物理同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的探究實(shí)驗(yàn)，將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置，高度分別為hA、hB、hC的位置滾下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止，請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法，對(duì)以下問題進(jìn)行解答：（1）本實(shí)驗(yàn)中通過觀察　         　來(lái)反應(yīng)小球動(dòng)能的大小，這種研究問題的方法是　         　（填控制變量法或轉(zhuǎn)換法）。（2）用來(lái)研究超速安全隱患時(shí)，需要控制的變量是　         　，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇　         　兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。（3）用來(lái)研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)選擇　         　兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是　         　。 4、“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：將小車從斜面上高h(yuǎn)處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至木板上后與木塊碰撞。通過改變小車釋放時(shí)高度h、在小車中增加鉤碼和在木板上鋪墊棉布的方法，得到了圖2虛線框內(nèi)的四個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。（1）為探究小車動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選用場(chǎng)景①和　   　（選填“②”、“③”或“④”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；選用場(chǎng)景③和④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可探究小車動(dòng)能與　   　的關(guān)系。（2）在實(shí)驗(yàn)中，小車動(dòng)能越大，發(fā)生碰撞時(shí)對(duì)木塊所做的功就越　   　，木塊被碰撞后在木板上　   　。（3）若將場(chǎng)景①和②中的木塊均移走，利用這兩個(gè)場(chǎng)景可探究　   　對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性，還需再增加一次實(shí)驗(yàn)，為此，在場(chǎng)景①的基礎(chǔ)上，你所作的調(diào)整是：　   　。 5、小明在探究“彈簧彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，提出了如下猜想：猜想一：彈簧彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；猜想二：彈簧彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。為了驗(yàn)證上述猜想，小明選用材料不同的三根彈簧A、B和C（長(zhǎng)度和粗細(xì)均相同），一把長(zhǎng)刻度尺，小球、木塊各一個(gè)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)中，木塊起始位置相同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)所使用的彈簧彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度/cm木塊移動(dòng)的距離/cm1彈簧A83.52彈簧A56.23彈簧A210.64彈簧B58.75彈簧C611.56彈簧C513.1（1）彈簧將小球彈開的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的　 　能。實(shí)驗(yàn)中通過比較　 　來(lái)判斷彈簧彈性勢(shì)能的大小。（2）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選擇表中　 　（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；由此得出的結(jié)論是：　 　相同時(shí)，　 　越大，彈簧的彈性勢(shì)能越　 　。（3）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選擇表中　 　（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 6、小明猜想物體的重力勢(shì)能大小可能與物體的質(zhì)量及被舉的高度有關(guān)．為了驗(yàn)證自己的猜想，他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，讓兩個(gè)不同質(zhì)量的錐子分別在兩個(gè)不同高度自由下落，扎到下方四本相同的舊書上，書因此被扎出孔，分析這些被扎孔的不同，如圖所示．（1）若比較甲和乙，這是通過控制________不變，來(lái)探究重力勢(shì)能的大小與________的關(guān)系；    （2）在（1）中，小明不僅比較了甲、乙，還比較了丙、丁，他這樣做的目的是________．    （3）小明設(shè)想了以下兩種方案來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小，你認(rèn)為最佳的一種是（    ）            A. 測(cè)出書上被扎孔的深度；         B. 數(shù)出被扎孔的紙的頁(yè)數(shù)． 7、為探究重力勢(shì)能的影響因素，小剛用兩種規(guī)格的四個(gè)鉛球(m甲＝m乙>m丙＝m丁)在平整的沙地上從靜止開始釋放(如圖所示)，請(qǐng)根據(jù)小剛的四個(gè)實(shí)驗(yàn)回答下列問題。 (1)本實(shí)驗(yàn)中，我們通過觀察沙地中的什么現(xiàn)象來(lái)判斷甲、乙兩種情況重力勢(shì)能大小的不同？現(xiàn)象是_________________________________                  _________________________．(2)四個(gè)實(shí)驗(yàn)中能說(shuō)明重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量有關(guān)的是____________兩實(shí)驗(yàn)．(3)四個(gè)實(shí)驗(yàn)中能說(shuō)明重力勢(shì)能的大小與高度有關(guān)的是____________兩實(shí)驗(yàn)．(4)若要乙和丁的重力勢(shì)能大小相同，合理的做法是_____________________  ______________________________．(填一種即可) 8、小明在老師的指導(dǎo)下用小球和彈簧等器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)與探究（不考慮空氣阻力，g取10N/kg）：讓小球從某高度處由靜止開始下落到豎直放置的輕彈簧上（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙），小球速度為5m/s。從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短（如圖丙）的整個(gè)過程中，得到小球的速度和彈簧縮短的長(zhǎng)度△x之間的關(guān)系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)。已知該輕彈簧每受到0.1N的壓力就縮短1cm，并且輕彈簧在全過程中始終發(fā)生彈性形變。（1）從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球動(dòng)能的變化情況是_________，小球機(jī)械能的變化情況是______________。（2）實(shí)驗(yàn)中所用小球的質(zhì)量為_____kg，全過程中，彈簧中彈力的最大值為_____N。 （3）由圖可知，當(dāng)彈簧的壓縮量最大時(shí)，小球的速度為0，此時(shí)，小球處于______態(tài)（選填“平衡”或“非平衡”）。（4）已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP=mgh，動(dòng)能表達(dá)式為：；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。若本題中彈簧的原長(zhǎng)為1m，則本題的小球是從距離地面________m的位置下落的。 9、在探究“物體重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，讓A、B兩個(gè)質(zhì)量不同的鉛球從沙坑表面上方由靜止釋放，鉛球落下后陷人沙子中，實(shí)驗(yàn)情景如圖1所示。（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較　         　來(lái)判斷鉛球重力勢(shì)能的大小。（2）由該實(shí)驗(yàn)情景可得出結(jié)論：當(dāng)　         　一定時(shí)，物體的　         　越大，重力勢(shì)能越大。（3）若要探究物體重力勢(shì)能與高度的關(guān)系，則需用　         　的兩個(gè)鉛球，讓兩球　         　，比較它們陷人沙子中的深度。（4）如圖2所示，C球由靜止下落，D球光滑彎曲管道靜止滑下。實(shí)驗(yàn)表明，物體重力勢(shì)能的大小與　         　。 10、老師利用如圖甲所示的裝置演示動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化后，小光想：小球在擺動(dòng)過程中的機(jī)械能的大小是否與細(xì)線的長(zhǎng)度有關(guān)呢？為了探究此問題，他設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置：將無(wú)彈性的細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上，下端拴住小球，使小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)恰好撞擊靜止在水平桌面上的木塊，如圖乙所示。（不計(jì)細(xì)線固定端的摩擦與空氣阻力）（1）小光將長(zhǎng)為l的細(xì)線拉至水平狀態(tài)靜止時(shí)，小球具有的機(jī)械能是以＿＿＿＿能的形式存在。（2）釋放小球后，木塊被小球撞擊并在水平桌面上滑動(dòng)了一段距離s，在此過程中木塊克服＿＿＿＿力做功。（3）小光多次改變拴小球的細(xì)線長(zhǎng)度，并調(diào)整細(xì)線固定端的位置，每次均將小球拉至細(xì)線處于水平狀態(tài)時(shí)自由釋放，使它擺動(dòng)到相同的最低點(diǎn)撞擊同一木塊，測(cè)出木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，通過比較運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短來(lái)判斷小球具有的機(jī)械能大小。請(qǐng)你分析小光的實(shí)驗(yàn)方案是否可行？＿＿＿＿，理由是：＿＿＿＿。（4）小光想：細(xì)線沒有彈性，如果換成長(zhǎng)度為，l（l′<l）的橡皮筋拴住小球，并保持小球在第（1）問的水平高度靜止（如圖丙所示），自由釋放小球后，若仍能擺動(dòng)到原來(lái)的最低點(diǎn)撞擊同一木塊，那么借助橡皮筋的彈性應(yīng)該能使木塊運(yùn)動(dòng)的距離大于s。請(qǐng)你從能量轉(zhuǎn)化的角度分析這一設(shè)想是否正確？________。 11、小明在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，他用質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球m和M（M的質(zhì)量大于m），分別從不同的高度h和H（H＞h）靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動(dòng)的距離，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。（1）小明通過觀察木塊B移動(dòng)的距離長(zhǎng)短，來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小，這種研究方法是　    　（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）。（2）由甲、乙兩圖可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與　    　有關(guān)。（3）小明根據(jù)甲、丙兩圖得出結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)，她的看法是否正確？　    　（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是：　    　。（4）在該實(shí)驗(yàn)中，與鋼球接觸的斜面是不光滑的，則鋼球從斜面某一高處由靜止?jié)L到底部的過程中，其機(jī)械能　    　（選填“增大”“減小”或“不變”）。 12、已知物體動(dòng)能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，在探究“物體動(dòng)能的大小與物體速度的關(guān)系”時(shí)，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（刻度尺未畫出）。（1）該實(shí)驗(yàn)中，“物體動(dòng)能的大小”中的“物體”是指 　        　。（選填“鐵球”或“木塊”）（2）物體動(dòng)能的大小是通過 　                　來(lái)反映的。（3）每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，如何操作來(lái)改變物體的速度？　                   　。（4）請(qǐng)你畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格，表格中要有必要的信息。（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓木塊距離斜面底端近一些，會(huì)更容易使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。請(qǐng)你分析其中的原因。 　                                           　。 13、如圖，是探究物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。(1)該實(shí)驗(yàn)裝置要探究的是物體動(dòng)能的大小與物體_______的關(guān)系；（物體A、B質(zhì)量不變）(2)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指物體__________（選填“A”或“B”）的動(dòng)能。(3)該實(shí)驗(yàn)物體動(dòng)能的大小是通過__________來(lái)反映的；(4)該實(shí)驗(yàn)物體的速度是指物體A從斜面上由靜止?jié)L下與物體B即將碰撞時(shí)的速度，它是通過________（選填“高度”或“質(zhì)量”）來(lái)改變的；(5)實(shí)驗(yàn)表明，同一物體A從斜面滾下，高度越大。物體B被撞得越遠(yuǎn)，可得結(jié)論______；(6)若要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，則需要用不用質(zhì)量的物體從斜面_________高度由靜止?jié)L下，并觀察記錄；(7)如果木塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦阻力為0，木塊將___________。答案1、（1）木板；（2）砝碼；（3）A；小車到達(dá)水平面時(shí)的速度 2、（1）變??；變大；動(dòng)能；彈性勢(shì)能；(2)變大；變??；彈性勢(shì)能；動(dòng)能；(3)動(dòng)能；彈性勢(shì)能； 3、（1）木塊被推動(dòng)的距離；轉(zhuǎn)換法；（2）質(zhì)量；甲乙；（3）甲丙；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。 4、（1）③；速度；（2）多；滑行的距離越長(zhǎng)；（3）阻力（摩擦力）；在木板上鋪設(shè)玻璃板（或毛巾）。 5、（1）動(dòng)；木塊移動(dòng)的距離。（2）1、2、3；彈簧的材料；彈簧被壓縮的程度；大。（3）2、4、6。 6、（1）高度；質(zhì)量（2）便于總結(jié)普遍規(guī)律，防止偶然性（3）B   7、(1)鉛球陷入沙坑中的程度　(2)甲、丙(3)甲、乙(或丙、丁)　(4)將丁球放在比乙球更高的位置(合理即可)8、先增加后減小    減小    0.1    6.1    非平衡    2.25     9、（1）鉛球陷入沙的深度；（2）下落高度；質(zhì)量；（3）質(zhì)量相同；從不同高度下落；（4）運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 10、（1）重力勢(shì)（2）摩擦（3）不可行。改變了細(xì)線的長(zhǎng)度后，為了能使小球擺到最低點(diǎn)時(shí)撞擊木塊，所以在水平位置自由釋放時(shí)小球所處的高度改變，其重力勢(shì)能改變。故在實(shí)驗(yàn)中不能控制高度相同，因此方案不可行。（4）無(wú)論用細(xì)線還是用橡皮筋，小球的釋放高度相同，具有相同的重力勢(shì)能。而用橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能中的一部分能量轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，故小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能減小，不能將木塊撞得更遠(yuǎn)。 11、（1）轉(zhuǎn)換法；（2）速度；（3）錯(cuò)誤；沒有控制速度一定；（4）減小。 12、（1）鐵球；（2）木塊移動(dòng)的距離；（3）改變鐵球滾下的高度；（4）如下表；（5）小球到達(dá)水平面時(shí)運(yùn)動(dòng)的過程中，會(huì)受到摩擦力的作用，小球的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使得小球的動(dòng)能減小，實(shí)驗(yàn)效果不明顯，所以為了增大實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)讓木塊距高斜面底端近一些。 次數(shù)鐵球的質(zhì)量小球滾下的高度h小球到達(dá)底端速度v木塊移動(dòng)的距離s/cm1mh1  22mh1  32mh2    13、速度    A    物體B移動(dòng)的距離s的大小    高度    物體的速度越大，動(dòng)能越大    同一    做勻速直線運(yùn)動(dòng)