【備考2022】2021中考物理真題分類匯編-機(jī)械能-探究影響動(dòng)能、勢(shì)能大小因素的實(shí)驗(yàn)（含答案9題） 一．填空題（共3小題）1．（2021?赤峰）學(xué)完動(dòng)能知識(shí)后，小亦同學(xué)用如圖所示裝置模擬汽車超速帶來的安全隱患，甲、乙兩圖中的小車、斜面、木板、木塊均完全相同。（1）實(shí)驗(yàn)中，通過比較小車推動(dòng)木塊距離的遠(yuǎn)近，來判斷小車動(dòng)能的大小，這種研究方法叫 　   　法。（2）由圖中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到的結(jié)論是 　   　。2．（2021?無錫）用如圖的裝置探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)。讓小車從斜面頂部由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)用木塊被撞擊后移動(dòng)的 　   　來反映小車動(dòng)能大小。（2）讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑，小車運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)的速度大小 　   　（選填“相等”或“不等”），裝有鉤碼的小車將木塊推得較遠(yuǎn)，這說明動(dòng)能的大小與物體的 　   　有關(guān)。3．（2021?淮安）在“探究影響重力勢(shì)能大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，小明在水平地面上鋪一張白紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由下落，目的是探究重力勢(shì)能大小與 　   　的關(guān)系。如圖所示，在紙上留下黑色圓斑A、B，圓斑 　   　（填“A”或“B”）是皮球從較高處下落形成的。二．實(shí)驗(yàn)探究題（共6小題）4．（2021?陜西）請(qǐng)完成與下列實(shí)驗(yàn)有關(guān)的填空。（1）如圖1，上面的瓶中裝有空氣，下面的瓶中裝有密度比空氣大的二氧化氮?dú)怏w，抽去中間的玻璃片后，空氣與二氧化氮逐漸混合均勻，這屬于 　   　現(xiàn)象。（2）如圖2，在探究動(dòng)能大小與物體速度大小關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，同一輛小車分別從不同高度由靜止下滑，撞擊置于水平面上的木塊，通過比較兩種情況下 　   　，來反映小車動(dòng)能的大小。（3）如圖3，在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)中，為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，a、b兩接線柱間應(yīng)接入 　   　（選填“大”或“小”）量程電流表。蹄形磁體放在水平面上，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針 　   　（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)。5．（2021?鄂州）汽車超載、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理興趣小組決定對(duì)超載超速問題進(jìn)行模擬探究。如圖，將小車從同一斜面上由靜止開始滑下，推動(dòng)同一木塊向前移動(dòng)一段距離后停下，完成甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題。（1）實(shí)驗(yàn)中超載、超速帶來的危害程度是通過 　   　來表示的；（2）研究超載帶來的危害程度時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的 　   　進(jìn)行比較；（3）研究超速帶來的危害程度時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的 　   　進(jìn)行比較；（4）若本實(shí)驗(yàn)中水平面絕對(duì)光滑，則 　   　（選填“能”或“不能”）得出正確結(jié)論。6．（2021?襄陽）如圖所示是“探究物體動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)中，讓同一個(gè)鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動(dòng)能的大小與 　   　的關(guān)系。（2）本實(shí)驗(yàn)是通過比較木塊被撞擊后 　   　來比較鋼球動(dòng)能大小。（3）小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會(huì) 　   　。7．（2021?天津）興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動(dòng)能大小有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下探究：【提出問題】汽車的動(dòng)能大小跟什么因素有關(guān)？【猜想假設(shè)】由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟 　   　有關(guān)；由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟 　   　有關(guān)。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn)：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。物塊被撞擊得越遠(yuǎn)，說明金屬球到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能就越 　   　。【分析論證】分析甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：　   　。【實(shí)踐應(yīng)用】用甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得到的結(jié)論，可以解釋汽車 　   　（選填“超載”或“超速”）行駛時(shí)危險(xiǎn)性大的原因。8．（2021?淄博）小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。（1）如圖1所示，把小桌放在透明的沙箱中，讓重物從高處落下，撞擊小桌，觀察桌腿陷入沙子的深度，探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)。①實(shí)驗(yàn)探究的是 　   　（填“重物”或“小桌”）的重力勢(shì)能。②通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)同一個(gè)重物從不同高度落下，高度越高，能夠?qū)ν庾龉υ?　   　，說明它的重力勢(shì)能越 　   　。③要進(jìn)一步探究重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)換用不同的重物，讓它們從同一高度落下，觀察桌腿陷入沙子的深度。（2）把重物按圖2所示方式分別放在小桌上，觀察小桌陷入沙子的深度，探究壓力作用效果與什么因素有關(guān)。①在分析壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí)，小雨選擇甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，得出結(jié)論：壓力越大，壓力作用效果越明顯；小明選擇甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，得出結(jié)論：壓力越大，壓力作用效果越不明顯，你認(rèn)為 　   　的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是錯(cuò)誤的，理由是 　   　。②分析兩次實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)壓力作用效果與 　   　力面積有關(guān)。（3）上述探究過程中都通過小桌陷入沙子的深度來顯示要探究的問題，下列實(shí)驗(yàn)中也用到這種研究方法是 　   　（填字母）。A.測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度B.探究物質(zhì)的吸熱能力C.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系9．（2021?常州）小明探究“重力勢(shì)能與重物質(zhì)量和下落高度的關(guān)系”，如圖所示，重物質(zhì)量m＜M。實(shí)驗(yàn)步驟具體操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）讓重物自由下落到平放在細(xì)沙表面的小桌上，通過觀察桌腿下陷的深度判斷 　   　（小桌/重物）的重力勢(shì)能大小。（2）由實(shí)驗(yàn)步驟 　   　和 　   　，可判斷重力勢(shì)能的大小和重物下落高度的關(guān)系。（3）小明認(rèn)為由實(shí)驗(yàn)步驟B和C，可判斷重力勢(shì)能的大小和重物質(zhì)量的關(guān)系，該觀點(diǎn) 　   　（正確/錯(cuò)誤），理由是 　   　。
參考答案與試題解析一．填空題（共3小題）1．【解答】解：（1）探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，物體動(dòng)能的大小無法直接體驗(yàn)，所以通過小車對(duì)木塊外做功的多少來體現(xiàn)小車動(dòng)能的多少，即通過木塊被推動(dòng)的距離來判斷小車動(dòng)能的大小，所用方法為轉(zhuǎn)換法；（2）根據(jù)甲、乙兩圖可知，同一小車，乙圖小車的位置高，到達(dá)水平面時(shí)的速度大，撞擊木塊時(shí)木塊移動(dòng)距離遠(yuǎn)，小車的動(dòng)能大，故可知得出結(jié)論：物體質(zhì)量相同時(shí)，運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大。故答案為：（1）轉(zhuǎn)換；（2）物體質(zhì)量相同時(shí)，運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大。2．【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被推動(dòng)的距離來比較動(dòng)能大小的，這用到了轉(zhuǎn)換法；（2）讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑，小車運(yùn)動(dòng)到水平面上時(shí)的速度大小相等，裝有鉤碼的小車質(zhì)量大，動(dòng)能大，做功多，將木塊推得較遠(yuǎn)，這說明動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。故答案為：（1）距離；（2）相等；質(zhì)量。3．【解答】解：同一皮球分別從不同高度處自由下落，皮球質(zhì)量相同，下落高度不同，目的是探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系；由圖可知，黑色圓斑B較大，說明B球的形變大，原因是該球從較高處下落，原來球的重力勢(shì)能較大，皮球與地面接觸時(shí)，轉(zhuǎn)化為的彈性勢(shì)能大，球的形變大。故答案為：高度；B。二．實(shí)驗(yàn)探究題（共6小題）4．【解答】解：（1）抽掉玻璃板后，可看到兩種氣體逐漸混合在一起，顏色變得均勻，這是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，是擴(kuò)散現(xiàn)象；（2）實(shí)驗(yàn)中可以通過比較木塊被撞擊后移動(dòng)的距離，來比較碰撞前小車動(dòng)能的大??；（3）在探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實(shí)驗(yàn)中，由于感應(yīng)電流比較小，所以，為了能測(cè)出比較小的電流，應(yīng)選用小量程的電流表；閉合開關(guān)后，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體不割磁感線，不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故答案為：（1）擴(kuò)散；（2）木塊移動(dòng)的距離；（3）??；不會(huì)。5．【解答】解：（1）汽車超載、超速時(shí)，與物體撞擊時(shí)，會(huì)將物體推動(dòng)得越遠(yuǎn)，說明其動(dòng)能越大，故實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來的危害程度可用小木塊被推動(dòng)的距離來表示；（2）超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，與物體撞擊時(shí)，將物體推動(dòng)得越遠(yuǎn)，說明動(dòng)能越大，故模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要控制最初釋放時(shí)的高度相同（即達(dá)到水平面的速度相同），質(zhì)量不同的小球，圖中甲、丙符合要求；（3）超載是指汽車的質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，與物體撞擊時(shí)，將物體推動(dòng)得越遠(yuǎn)，說明動(dòng)能越大，故模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要控制小球的質(zhì)量相同，最初釋放時(shí)的高度不相同（即達(dá)到水平面的速度相同），圖中甲、乙符合要求；（4）若水平面絕對(duì)光滑，小球在水平面上不受阻力，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，不能達(dá)到探究目的。故答案為：（1）小木塊被撞擊后向前移動(dòng)的距離；（2）甲、丙；（3）甲、乙；（4）不能。6．【解答】解：（1）讓同一鋼球從同一斜面的不同高度由靜止開始釋放的目的是：使鋼球到達(dá)斜面底部時(shí)的速度不同，為了探究鋼球動(dòng)能大小與其速度關(guān)系；（2）鋼球因?yàn)橛袆?dòng)能撞擊木塊盒，動(dòng)能越大，木塊在水平面上移動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)，所以判斷鋼球動(dòng)能大小的依據(jù)是木塊在水平面上移動(dòng)的距離；（3）如果水平面是光滑的，木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力作用，木塊受到鋼球撞擊后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故答案為：（1）速度；（2）移動(dòng)的距離；（3）做勻速直線運(yùn)動(dòng)。7．【解答】解：“十次車禍九次快”指的是汽車的動(dòng)能與速度有關(guān)，“安全駕駛莫超載”指的是汽車的動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān)；         物塊被撞擊得越遠(yuǎn)，說明物塊在水平面做的功越多，那么金屬球到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能就越大。         分析甲、丙兩圖可知，此時(shí)物體的質(zhì)量相等，到達(dá)水平面的速度不同，甲圖小球到達(dá)水平面的速度越大，物體被撞擊得更遠(yuǎn)，說明質(zhì)量一定時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大。         分析甲、乙兩圖可知，此時(shí)物體的質(zhì)量不相等，初始速度相同，甲圖小球的質(zhì)量越大，物體被撞擊得更遠(yuǎn)，可以解釋汽車超載行駛時(shí)危險(xiǎn)性大的原因。故答案為：【猜想假設(shè)】速度；質(zhì)量；【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】大；【分析論證】質(zhì)量一定時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大；超載。8．【解答】解：（1）①實(shí)驗(yàn)中，重物從高處落下撞擊小桌，通過小桌下陷的深度判定重物重力勢(shì)能的大??；②同一個(gè)重物的質(zhì)量不變，從不同高度落下，高度越高，能夠?qū)ν庾龉υ蕉?，小桌下陷的深度越大，說明它的重力勢(shì)能越大；（2）①在分析壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法可知，實(shí)驗(yàn)中需要控制受力面積相同，改變壓力的大??；小雨選擇甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，甲、乙的壓力不同，受力面積相同，壓力越大，小桌下陷的深度越大，壓力作用效果越明顯；小明選擇甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，甲、丙的壓力不同，受力面積不同，所以不能得出正確的結(jié)論；故小明的結(jié)論是錯(cuò)誤的；②根據(jù)乙和丙可知，壓力的大小相同，受力面積不同，受力面積越大，壓力的作用效果越不明顯，所以壓力的作用效果與受力面積的大小有關(guān)；（3）上述探究過程中都通過小桌陷入沙子的深度來顯示要探究的問題，下采用的是轉(zhuǎn)換法；A.測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)，采用的是公式法，故A錯(cuò)誤；B.探究物質(zhì)的吸熱能力時(shí)，根據(jù)溫度計(jì)升高的示數(shù)來顯示吸熱能力的大小，采用的是轉(zhuǎn)換法，故B正確；C.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)，采用的是控制變量法，故C錯(cuò)誤；故選B。故答案為：（1）①重物；②多；大；（2）①小明；沒有控制受力面積相同；②受；（3）B。9．【解答】解：（1）在實(shí)驗(yàn)探究過程中，通過觀察桌腿下陷的深度來比較重物的重力勢(shì)能的大?。?/span>（2）研究重力勢(shì)能大小和高度的關(guān)系時(shí)，保證質(zhì)量不變，改變小球的高度。由圖知：步驟A、B可判斷重力勢(shì)能的大小和重物下落高度的關(guān)系；（3）小明認(rèn)為由實(shí)驗(yàn)步驟B和C，可判斷重力勢(shì)能的大小和重物質(zhì)量的關(guān)系，該觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，因?yàn)锽、C步驟中重物的質(zhì)量、高度兩個(gè)都是變量，無法比較。故答案為：（1）重物；（2）A；B；（3）錯(cuò)誤；重物的質(zhì)量、高度兩個(gè)都是變量，無法比較。

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