2022年中考物理实验2-机械能探究实验练习题

这是一份2022年中考物理实验2-机械能探究实验练习题，共14页。试卷主要包含了小雨和小明利用沙子等内容，欢迎下载使用。
2022年中考物理实验2-机械能探究实验1、在“探究影响动能大小的因素”的实验中，如图所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置. (1)实验中通过__________________________反映小球动能的大小．(2)比较________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系．(3)比较甲、乙两图进行的实验，可以得到结论：速度一定时，小球的动能随质量的增大而________． 2、如图所示，小伟同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体弹性形变程度的关系． (1)弹弓弹性势能的大小是通过____________________________来比较的．(2)通过实验，小伟同学获得的观察记录：当使用的“子弹”质量相同时，弹弓的橡皮筋被拉得越长，“子弹”被弹射得越远．分析得到的结论是__________________________________________________________________________________________________________.(3)小伟同学继续进行实验：当弹弓的橡皮筋形变相同时，所用的“子弹”质量不同，被弹射的距离也不同．质量大的“子弹”，被弹射的距离________(选填“远”或“近”)，原因是________________________ _______________________________________________________ ______________________________.3、航模小组同学用橡皮筋制作的弹射器进行弹射模型飞机比赛，发现弹出的飞机水平飞行的距离不同。关于弹射飞机水平飞行的距离与哪些因素有关，他们提出以下猜想：猜想1：与橡皮筋的伸长量有关；猜想2：与橡皮筋的粗细有关；猜想3：与橡皮筋的长度有关。（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是正确的，依据是_________。（2）为了验证其它猜想，小组成员依次将橡皮筋固定在弹射器上，在弹性限度内，橡皮筋的伸长量相同，将同一模型飞机从同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离如表：序号橡皮筋的直径/cm橡皮筋的长度/cm弹射的水平距离/m10.2020.0010.2020.2030.008.4030.4020.0014.00比较序号为1、3的两组数据，可得出的结论是：_________。（3）在橡皮筋的伸长量相同时，为了使飞机水平飞行的距离更远，宜选择__________（选填“长而粗”、“短而粗”、“长而细”或“短而细”）的橡皮筋来制作弹射器。 4、“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。 (1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和        （选填“②”､“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与        的关系(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越     ，木块被碰撞后在木板上      ｡(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究       对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是      ｡ 5、小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。①实验探究的是 　   　（填“重物”或“小桌”）的重力势能。②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越 　 　，说明它的重力势能越 　       　。③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小雨选择甲、乙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越明显；小明选择甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，你认为 　     　的实验结论是错误的，理由是 　                                     　。②分析两次实验可发现压力作用效果与 　   　力面积有关。（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来显示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法是 　   　（填字母）。A.测量物体运动的速度B.探究物质的吸热能力C.探究电流与电压、电阻的关系 6、如图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。（1）实验原理：①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越_______，实验中是通过推动木块前进的_______来反映小球的动能大小。②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越_______。（2）实验现象：①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越_______。木块运动的距离越长。②同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越_______，木块运动的距离越长。（3）从以上实验中可得出物体动能的大小与_______和_______有关。 7、在“探究影响动能大小因素”的实验中，小华让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示，请回答下列问题。（1）从同一高度由静止释放的目的是________，该实验的目的是研究铁球的动能大小与_______（质量/速度）的关系。（2）该实验是通过观察_________的大小，来比较铁球动能的大小。（3）小文同学利用小车、速度传感器和其他仪器，也进行了“探究影响动能大小因素”的实验，如图乙。他测量了小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离，数据如下表所示（小车的质量为0.1kg）。实验次数1234小车初速度v/cm•s﹣18162432小车滑行的距离s/cm104090160①分析实验数据得出：质量相同时，小车的动能与小车初速度的关系是___________；②小华同学发现，在小文实验的基础上，只要再用弹簧测力计测出一个物理量，就能推算出每次小车到达水平面时的动能大小。则所需测量的物理量及测量物理量的方法：___________、___________；计算动能的表达式（用已知量和测量量表示）：E动=___________。 8、在探究弹性势能跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一只，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同。最后得出以下实验记录表。实验次数使用的弹簧被压缩后长度/cm木块移动的距离①弹簧A5S1②弹簧A8S2③弹簧B5S3④弹簧B8S4（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，叫转换法。下列实验中用到此方法的是＿＿＿＿（填序号）  ①探究“杠杆的平衡条件”     ②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”（2）请将探究猜想一的方案补充完整。①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；②压缩弹簧，使其长度为5cm。放手后小球被弹出，推动木块移动了一段距离s1；③压缩弹簧，使其长度为＿＿＿＿cm。放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离＿＿＿＿；④比较分析实验数据＿＿＿＿，得出结论。（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的＿＿＿＿能。（4）为了探究猜想二，可选用实验次数②和＿＿＿＿的数据进行计较分析，若＿＿＿＿，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 9、小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远，据此，他提出了如下猜想：在空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关，为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验．（1）让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的　　　　　　；小球从斜槽滚下，重力势能　　　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）（2）保持　　　　　　不变，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离SA、SB、SC，发现SA＞SB＞SC．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与　　　　　　有关．（3）逐步降低抛出点离地面的高度，分别为h1、h2、h3，每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3，发现s1＞s2＞s3．这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与　　　　　　有关．（4）若在水平槽铺上毛巾，使抛出点离地面的高度为h3，让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，测出小球落地的水平距离为s4，根据上述实验的结果，应该有s4　　　　　　s3（选填“＞”、“＜”或“=”）． 10、在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失，图离开后接触面粗糙）。（1）将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是　       　；（2）该实验是通过观察　       　来反映小球的动能大小；（3）小李同学将实验装置改进成图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与　       　（选填“质量”或“速度”）的关系；（4）小李觉得利用图乙的装置，也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块；小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放（图丙）撞击同一木块，也能探究小球的动能大小与质量的关系。　       　（选填“小李”或“小华”）的设计方案不可行，如果用该方案，你将观察到的现象是　       　。 11、某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为m1＝m2＜m3，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让重物从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。（1）本实验被研究的物体是 　   　（选填“重物”或“木桩”）。（2）选择a和c两图实验进行分析，可以探究物体重力势能大小与     　的关系。（3）为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从 　   　（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。结论：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越 　   　。（4）你认为本实验中影响实验结果的因素主要有：　     　。（写出一项即可） 12、在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关．为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表．实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离1弹簧A5S12弹簧A8S23弹簧B5S34弹簧B8S4（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．下列实验中用到此方法的是（填序号）．________A．探究“杠杆的平衡条件”     B．探究“影响重力势能大小的因素” （2）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩________(相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较_____，从而比较弹性势能的大小；（3）为了探究猜想二选用实验次数1和________的数据进行比较分析，可初步说明弹性势能 的大小与弹簧的材料有关．（4）若水平面绝对光滑，本实验将________(能/不能)达到探究目的； 13、过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话，那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解力学定律，实际上，过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果那感觉真是妙不可言。在刚开始时，过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后就再也没有任何装置为它提供动力了，事实上，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能，即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的。重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，它是由于物体和地球的引力相互作用而产生的。对过山车来说，它的重力势能在它爬升到“山丘”的顶峰时最大。当过山车开始下降时，它的重力势能就不断地减少，但能量不会消失，而是转化成了动能，也就是运动的能量。不过，在能量的转化过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而损耗了少量的机械能。如图所示，过山车最后一节小车厢是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物，最后节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快，下降的感受最为强烈。这是由于过山车中部的重心最高时，重力势能最大，而当尾部到达最高点时，重心位置已经不在最高位置，已经有一部分重力势能转化为动能了。这样，乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点，从而就会产生一种要被抛离的感觉，因为重心正在加速向下运动。尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的，否则在到达顶峰附近时，小车厢就可能脱轨飞出去。中前部的车厢情况就不同了，过山车的重心在“身后”，在短时间内，它虽然处在下降的状态，但是它要“等待”重心越过高点。阅读短文，回答下列问题：（1）对过山车来说，在上升阶段，它的重力势能　       　（填“增加”、“减少”或“不变”），当它爬升到“山丘”的顶峰时最　     　（选填“大”或“小”），由此可见，物体的重势能大小与　              　有关。（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体动能大小同　       　有关。（3）在过山车运行起来后，坐在过山车不同位置的乘客，通过某一竖直回环的最高点时速度不同。若你是一个不善于冒险的尝试者，为减少乘坐过山车时的刺激，你不会选择乘坐在过山车的　     　（选填“车前部”、“车中部”、“车尾部”）位置。（4）设计师所设计的过山车轨道中，后面的小山丘总会比开始的略矮一点，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低。这样设计的原因是什么？                              答案1、(1)木块滑动距离的远近　(2)        甲、丙　(3)增大 2、(1)“子弹”被弹射距离的远近(2)物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大(3)近　弹性势能转化成的动能相同，动能一定时，物体的质量越大，速度越小 3、橡皮筋伸长量越大，弹性势能越大    在橡皮筋的长度和伸长量相同时，橡皮筋越粗，飞机飞行的距离越远    短而粗     4、    ③  速度大（或多） 滑行的距离越长 阻力（或摩擦力）在木板上铺设玻璃板（或毛巾） 5、    （1）①重物；  ②多；大；（2）①小明；没有控制受力面积相同；  ②受；（3）B。 6、大    距离    大    高    大    速度    质量     7、控制铁球在水平面上起始速度相同    速度    木块被铁球推的距离    小车的动能与速度的平方成正比    小车所受的摩擦阻力f    用弹簧测力计水平方向匀速拉动小车，读出弹簧测力计的示数F    Fs     8、（1）②；（2）8   S2   S1和S2；（3）动；（4）④   S2≠S4 9、（1）初速度   减小   （2）水平槽高度   水平抛出速度   （3）抛出点高度      （4）＜ 10、（1）控制速度相同；（2）木块移动的距离；（3）速度；（4）小李；木块最终移动的距离相同。 11、（1）重物。（2）质量。（3）不同高度；大。（4）沙子铺垫不均匀。 12、B    不同    木块移动的距离    3    不能     13、（1）增加；大；被举高的高度；（2）运动的速度；（3）车尾部；（4）过山车的车轮与轨道的摩擦产生热量，从而损耗了少量的机械能