特训05 期中实验题专练-2023-2024学年八年级物理第二学期期中期末高分突破（上海沪教版）

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1．某同学选用相同的实验器材，用实验研究某个物理问题。实验过程以及可以得到的实验数据如图所示（他每次都是匀速提起钩码）。根据图中得到的信息，你认为该同学在研究________这一物理问题。
比较图中（a）、（b）两图可得出的初步结论是：_______。
比较图中（b）、（c）图可得出的初步结论是：_______。
【答案】 定滑轮的使用特点 使用定滑轮提起重物时，不能省力，但可以改变用力方向 使用定滑轮匀速提起相同钩码时，向各个方向的力都相等
【解析】[1]该图中的轮轴是固定的，是定滑轮；第一次单独用弹簧秤提起钩码，第二次是经过定滑轮拉起钩码，第三次是改变拉力的方向拉，所以这是验证定滑轮的使用特点。
[2]当匀速拉动钩码时，拉力与重力大小相等；由图（a）、（b）可知，这几种情况下拉力的大小相同，都等于钩码的重力；所以可以得出的结论是：使用定滑轮时不能省力，但可以改变力的方向。
[3]比较图中（b）、（c）图可知：力的方向不同，故得出的结论是：使用定滑轮时向各个方向的力都相等。
2．小华同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计如图（a）所示匀速提升重物，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙（G甲＜G乙＜G丙）竖直向上匀速提升同一重物，如图（b）、（c）、（d）。请仔细观察图中的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出结论；
（1）分析比较图（a）与（b）或（a）与（c）或（a）与（d）可得：___________；
（2）分析比较图（b）与（c）与（d）可得：___________。
【答案】 见解析 见解析
【解析】根据图中弹簧测力计的示数，可以得出结论：
（1）[1]匀速提升同一重物时，使用动滑轮可以省力，但不能改变用力方向。
（2）[2]由题意得，重力不同的动滑轮甲、乙、丙
使用动滑轮匀速提升同一重物时，滑轮重力越大，所用的拉力越大。
3．为了比较做功的快慢，甲、乙两位同学比赛搬砖，具体实验过程如下图：
（1）比较图（a）和（b）两图可得：______。
（2）比较图（a）和（c）、（d）两图可得：______。
【答案】 当所用时间相同时，做功越多，做功越快 当做功相同时，所用时间越少，做功越快
【解析】（1）[1]比较（a）、（b）做功的快慢，一块砖重力是不变的，楼高也是相同的。甲搬的砖多，根据W=Gh可知，甲做功多，时间相同，所以甲做功快，可以得到当所用时间相同时，做功越多，做功越快。
（2）[2]比较图（a）和（c）、（d）两图可得：甲搬完同样的砖，用的时间少，因为做功相同，所以甲做功快，可以得到做功相同时，所用时间越少，做功越快。
4．冬奥会滑雪比赛时，运动员从斜坡下滑到水平面时，前方有一挡板阻挡。小王想若没有挡板，体重大的运动员可能滑行得更远。于是他研究物块从斜面静止释放后在水平面上滑行的最大距离与物块质量的关系。他将表面粗糙程度相同、质量不同的铜块放在同一斜面的同一高度由静止释放，测出铜块在水平面上滑行的最大距离s，实验现象如图（a）、（b）、（c）所示，且s1=s2=s3
（1）分析比较图（a）、（b）和（c）中的现象，可得到的初步结论是：___________；
（2）他按图（d）继续实验，由（c）和（d）可知，他研究的是物块在水平面上滑行的最大距离与___________的关系，通过观察比较___________的大小关系，可归纳得出初步结论。
【答案】 物块从斜面静止释放后在水平面上滑行的最大距离与物块质量无关 倾斜程度 铜块在水平面上滑行的最大距离
【解析】（1）[1]分析比较图（a）、（b）和（c），斜面倾斜程度相同，同一高度，静止滑下，质量不同，而物块在水平面上滑行的最大距离相同，说明物块从斜面静止释放后在水平面上滑行的最大距离与物块质量无关。
（2）[2][3]从图可知，质量相同，高度相同，从不同的斜面静止滑下，斜面的倾斜角度不同，铜块在水平面上滑行的最大距离不同，故研究的是物块在水平面上滑行的最大距离与倾斜程度的关系；实验中，斜面的倾斜角度越大，铜块的滑行的最大距离越大，故可以通过观察铜块在水平面上滑行的最大距离得出结论。
5．如图（a）、（b）、（c）所示，小明研究“物体的重力势能与哪些因素有关”，他将A、B、C三个小球（质量关系为）先后从光滑轨道的某一高度开始滑下（高度关系为），当小球滑至轨道底端时，推动静止的同一滑块向前滑行一段距离s。
（1）实验中，小明通过比较滑块___________的大小判断小球重力势能的大小，据此可判断小球___________的重力势能最大；
（2）分析比较图（a）与（b）中的现象及相关条件可得出：___________；
（3）分析比较图（a）与（c）中的现象及相关条件可得出：___________。
【答案】 移动的距离 C 质量相同，小球的高度越大，小球的重力势能越大 小球的高度相同，质量越大，小球的重力势能越大
【解析】（1）[1][2]小球的重力势能越大，对滑块做功越多，滑块移动的距离越远，故可以根据滑块移动的距离来判断重力势能的大小；（c）图滑块移动的距离最远，故小球C的重力势能最大。
（2）[3]比较图（a）与（b），小球的质量相同，，在（a）图中滑块滑动的距离比（b）图远，故A球的重力势能比较大，故结论为质量相同，小球的高度越大，小球的重力势能越大。
（3）[4]比较图（a）与（c），，（c）图中滑块滑动的距离比（a）图远，故C球的重力势能最大，故结论为小球的高度相同，质量越大，小球的重力势能越大。
6．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，小明采用三个体积相同而质量不同的小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下，然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹，从而判断重力势能的大小，实验过程及现象如图所示。
（1）实验（a）、（b）、（c）是在研究当______相同时，重力势能与______是否有关；
（2）分析实验（a）、（d）、（e）及观察到的现象，可归纳得出初步结论是：_________。
【答案】 高度 质量 物体的质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大。
【解析】（1）[1][2]实验（a）、（b）、（c）中三个小球的体积、所处高度相同，但质量不同，钢球的质量最大，木球的质量最小。发现钢球砸出的痕迹最深，说明重力势能的大小与物体的质量有关，且高度相同，质量越大，重力势能越大。
（2）[3]比较（a）、（d）、（e）三次实验，三次小球的质量相同，但所处高度不同，小球所处高度越高，落下来砸出的痕迹越深，说明：物体的质量相同，高度越高，物体的重力势能越大。
7．小陆用质量相同的三种空心金属块，弹簧、光滑轨道等器材研究“影响重力势能大小的因素”，通过观察弹簧被压缩的程度来比较物体的重力势能大小。他将金属块分别从同一高度静止释放，实验现象如图（b）、（c）、（d）所示。再将同一金属块从高度以速度释放、高度以速度释放，已知，实验现象如图（e）、（f）所示。请根据实验过程及相关条件，仔细观察实验现象，回答下列问题。
①比较图（a）、（b）、（c）、（d）的实验过程及相关条件，可得：当物体的______相同时，______相同；
②小华比较图（a）、（e）、（f）的实验过程及相关条件，得到的初步结论是：当物体质量相同时，物体所具有的重力势能的大小与高度无关。请判断该结论是______（选填“错误”或“正确”），理由是______。
【答案】 质量和高度 重力势能 错误 实验中没有控制物体的初速度相同
【解析】[1][2]比较图(a)、(b)、 (c)、 (d)的实验过程及相关条件，可得物体重力势能的大小由物体的高度与质量决定，即物体高度和质量相同时重力势能相同；
[3][4]要探究物体所具有的重力势能大小与高度的关系，应控制物体向下运动的初速度和质量相同，才能得出正确的结论，该实验中没有控制物体的初速度相同，故结论是错误的。
8．在做“探究杠杆平衡的条件”实验中，如图甲，为了便于直接从杠杆上读出 ______的数值，应调节杠杆在 ______位置保持平衡；调节杠杆平衡的具体方法：应 ______ ；若为如图乙 ， 在 挂 上 钩 码 后 ， 应 ______，使杠杆平衡。
【答案】 力臂 水平 调节平衡螺母 调节钩码个数或者位置
【解析】[1][2]在“探究杠杆平衡的条件”实验中，首先使杠杆在水平位置保持平衡，目的就是为了直接读出力臂。
[3]调节平衡的具体方法：在未挂钩码时，哪边高表明哪边要轻一些，应调节向杠杆高的一端调节平衡螺母。
[4]在实验过程中发现杠杆不平衡，则不能调节平衡螺母，只能通过移动钩码位置或改变钩码个数实现平衡。
9．在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在______位置平衡，目的是为了在实验时便于测量______大小；
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点处挂了4个相同的钩码，如果在B点处也挂4个相同的钩码，则此时杠杆______（选填“能”或“不能”）平衡，______（选填“左”或“右”）端将下沉；
（3）如图丙所示，如果在A点的同侧C点处用一个弹簧测力计去拉杠杆，使杠杆平衡，则应该用弹簧测力计沿______方向去拉着杠杆。实验前要对弹簧测力计沿这个方向进行______。
【答案】 右 水平 力臂 不能 左 竖直向上 调零
【解析】（1）[1][2][3]杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响。
（2）[4][5]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，A、B两点的都挂4个钩码，则左侧
右侧
因为
根据杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂
杠杆不能平衡，杠杆左端会下沉。
（3）[6][7]如图丙所示，如果在A点的同侧C点处用一个弹簧测力计去拉杠杆，使杠杆平衡，钩码产生的效果使杠杆逆时针转动，则应该用弹簧测力计的拉力产生的效果顺时针转动，弹簧测力计沿竖直向上的方向去拉着杠杆；为了正确测量力的大小，弹簧测力计使用前需要调零。
10．如图所示是武警战士进行爬杆比赛的情景，小华观看后，想要测定战士爬杆的功率，他设计的实验方案如下，请你帮他补充完整。
【答案】 秒表 mg 秒表测出战士爬杆所用的时间t
【解析】1．[1]进行爬杆比赛时，要克服人的重力做功，要测定战士爬杆的功率需要测出爬杆时做的功和所用的时间来进行计算，则测量战士克服重力做功的功率的实验原理为：。
2．[2]由公式
可知，测战士爬杆的功率，需用电子秤测人的质量，用刻度尺测上升的高度，用秒表测所用时间，因此还需要的测量工具为秒表。
3．①[3]战士匀速爬杆时的动力F与战士受到的重力是一对平衡力，这两个力的大小相等，则战士爬杆的力
F=G=mg
③[4]由公式可知，还需用秒表测出战士爬杆所用的时间t。
④[5]由功率的定义式可知，武警战士爬杆的功率。
11．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，先把杠杆的中心支在支架上，通过调节______ 使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于测量______的大小；
（1）如图，为了使得杠杆水平位置平衡，可以在 ______处（选填“A”、“B”、“C”、“D”）挂上______个相同的钩码；
（2）若改用弹簧测力计在C 点竖直向上拉杠杆，且AB=BO=OC=CD=10cm，每个钩码重 0.5N，求杠杆水平平衡时弹簧测力计的示数 F1（写出计算过程）。______
【答案】 平衡螺母 力臂 A 三 3N
【解析】[1][2]实验中把杠杆的中心支在支架上，通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，可避免杠杆自重对实验的影响，此时力臂与杠杆重合，可方便力臂的测量。
（1）[3][4]应在A处挂上三个相同的钩码，因为图示中在D处挂三个相同的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，所挂的钩码数量相同，那么挂钩码处对应的力臂与OD相等。
（2）[5]据题意知OD的长度
OD=2OC=2×10cm=20cm
杠杆在水平位置平衡，据杠杆的平衡条件得
F1×10cm=3×0.5N×20cm
解得，弹簧测力计的示数
F1=3N
12．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在_____上静止。这样做的目的是：_____。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码（如图甲所示）为了使杠杆仍在水平位置平衡，发现要在B点处挂6个钩码；于是小明得出杠杆的平衡条件为：_____。他这样得出的结论是_____的（选填“合理”或“不合理”），理由是_____。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：_____。
【答案】 左 水平位置 便于读出力臂的长 F1L1＝F2L2 不合理 实验次数太少，结论具有偶然性 杠杆有自重
【解析】（1）[1]根据题意知道，杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，所以，应将平衡螺母（左端和右端的平衡螺母调节方向一致）向左调节，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，直至杠杆在水平位置平衡；
[2][3]杠杆在水平位置平衡主要是便于测量力臂的大小，同时消除杠杆自身重力的影响。
（2）[4][5][6]设一个钩码重为G，杠杆上一个小格为L，所以
4G×3L＝6G×2L
故得出杠杆平衡条件
F1L1＝F2L2
小明只通过一组实验数据便得出结论，是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性。
（3）[7]用如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重对杠杆平衡有影响。
13．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小红观察到杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于______状态（选填“平衡”或“不平衡”）。为了使杠杆在水平位置平衡，她应将平衡螺母向__________调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡的目的是_________。杠杆在水平位置平衡后，小红在杠杆上分别施加动力、阻力，并使杠杆在水平位置重新平衡，同时纪录实验数据在下表中。小红分析数据后得出结论：____________。
【答案】 平衡 右 力臂在杠杆上，便于读出力臂大小 F1L1=F2L2
【解析】[1]杠杆处于静止状态和匀速转动状态，杠杆都叫处于平衡状态。由于杠杆处于静止状态，所以，杠杆处于平衡状态。
[2]探究杠杆平衡条件时，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动。由图知道，杠杆的右端上翘，所以，平衡螺母应向上翘的右端移动。
[3]杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于读出力臂大小。
[4]分析3组数据知道，实验1次
F1L1=3×0. 4=1.2
F2L2=6×0.2=1.2
实验2次
F1L1=2×0. 5=1.0
F2L2=5×0.2=1.0
实验3次
F1L1=8×0. 8=6.4
F2L2=4×1.6=6.4
综上分析知道
F1L1=F2L2
故得出结论是
F1L1=F2L2
14．小新和小佳同学在做“探究杠杆平衡条件”实验：
（1）实验前，他们把杠杆中心支在支架上，杠杆在图（a）中所示位置静止时______处于平衡状态（选填“是”或“不是”）；小新将右端的平衡螺母向右调，小佳认为也可以将左端的平衡螺母向______调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡；
（2）实验中，他们多次在杠杆两端加挂钩码，并调节钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录多组数据，这样做的目的是______；
（3）如图（b）所示，杠杆始终保持在水平位置平衡，小新将弹簧测力计从位置②移动到位置①时，测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 是 右 寻找普遍规律 变小
【解析】（1）[1][2]只要杠杆处于静止状态或者匀速转动，即为杠杆平衡，如图（a）杠杆左边下沉，说明左边重，故需要将平衡螺母向右调。
（2）[3]多次实验得到多组数据，目的是从多组数据中寻找普遍规律，避免偶然性。
（3）[4]小新将弹簧测力计从位置②移动到位置①时，力臂越变越大，根据可知，不变，变大，那么弹簧测力计的示数变小。
15．在“探究杠杆平衡的条件”的实验中：
① 某小组同学准备了带刻度的杠杆、弹簧测力计、铁架台和弹簧夹，还缺少的器材是_____________；
② 实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图所示。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_____________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：________________；
③ 在图中，挂在B点的两只相同的砝码质量均为50克。当弹簧测力计在A点沿竖直向上的a方向拉时，杠杆平衡。这时弹簧测力计的示数Fa=____________牛。若弹簧测力计沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡，则弹簧测力计的示数Fb____________ Fa（选填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是________________。
【答案】 钩码 右 便于在杠杆上直接读出力臂的数值 0.392 大于 阻力、阻力臂不变，动力臂变小，动力变大
【解析】① [1]实验中准备了带刻度的杠杆、弹簧测力计、铁架台和弹簧夹，由图可知，实验中还需钩码。
②[2][3]当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉。则重心应向右移动，故应向右调节平衡螺母；调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离就是力臂，故使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂。
③[4]根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2可知
Fa×5L=2G×2L
解得
[5][6]杠杆平衡时，弹簧测力计的示数为Fa，若在A点斜向上拉，杠杆在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，此时阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，则动力变大，所以Fb大于Fa。
16．在“探究杠杆平衡的条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于__________状态（选填“平衡”或“不平衡”），为了使杠杆在水平位置平衡，应向__________调节平衡螺母（选填“左”或“右”）。
（2）两边挂上钩码后，发现杠杆不平衡，可以改变____________（写全方案），使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了_________________。
（3）若某组同学经过实验，获得了如下数据：
根据表中的信息，小东得出“＝”的结论。该结论与他所测的数据__________（选填“相符”或“不相符”）。同组的小肖觉得他的结论并不可靠，请帮小肖说出两点。理由：__________；_________________。
【答案】 平衡 右 钩码的个数（或数量），移动钩码的位置 便于在杠杆上直接读出力臂的数值 相符 实验数据太特殊 一次实验具有偶然性
【解析】（1）[1]杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡，图示杠杆保持静止状态，所以，是处于平衡状态。
[2]为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，所以，平衡螺母向上翘的右端移动。
（2）[3]在挂上钩码后，如果出现不平衡，不能再调节平衡螺母，应通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡。
[4]杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量力臂会比较方便。
（3）[5]根据表格数据知道，与他所测的数据相符。
[6][7]但此结论并不可靠，因为实验数据太特殊，具有片面性，且实验只凭一组数据得到结论,具有偶然性。
17．如图（a）所示的实验装置可以探究杠杆受多个力时的平衡条件。在已调节好的杠杆两端挂上不同数量的钩码，并适当移动钩码的位置，使杠杆水平平衡，记下钩码的数量和位置。通过改变钩码的数量和位置，按照同样的方法再做两次，将实验得到的数据填在表中。表中数据是以一个钩码的重力为力的单位，以杠杆的每小格为长度的单位。
（1）若实验开始前杠杆右端低左端高，需要将________向________调节使杠杆水平平衡，分析表中的数据，可得杠杆的平衡条件是________；（填写关系式）
（2）在农村还广泛使用的杆秤就利用了上述原理。图（b）是一根杆秤的示意图。小明用刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数m到提扭O的距离x，并做出m-x关系图像，如图（c）所示。接着用刻度尺测量挂钩到提扭O的距离l为5厘米。由上述条件可知，该杆秤自身的重心在O点的________侧。设杆秤质量为m0，重心到提扭的距离l0，秤砣质量为M。则当杆秤平衡时，m0、l0、M、x、m和l之间满足关系式：________。根据上述关系式，代入图（c）中的数据后可知该秤砣的质量M为________千克。
【答案】 平衡螺母 左 F1l1=F2l2+F3l3 左 Mx=m0l0+ml 0.5
【解析】（1）[1][2]实验开始前杠杆右端低左端高，说明杠杆右端偏重，需要将平衡螺母向左调节使杠杆水平平衡。
[3]将数据中的各自的力和力臂相乘，结果如下表：
分析表中的数据可知F1l1≠F2l2≠F3l3
而是
F1l1=F2l2+F3l3
可得杠杆的平衡条件是
F1l1=F2l2+F3l3
（2）[4]当x=5cm时，m=0，此时杠杆平衡，而秤砣在O点右侧，所以此杆秤自身的重心在O点的左侧。
[5]根据杠杆平衡的条件
F1l1=F2l2+F3l3
则m0、l0、M、x、m和l之间满足关系式为
Mgx=m0gl0+mgl
即
Mx=m0l0+ml
[6]如图（c）所示，当m=0时，x=5cm，可得
M×5cm=m0l0
当m=1kg时，x=15cm，可得
M×15cm =m0l0+1kg×5cm
通过以上二式联立求得：M=0.5kg。
18．小明和小华“探究杠杆平衡的条件”，他们的研究过程如下：
（1）体验：他们用螺丝刀将骑马钉撬起，发现有两种方法，如图（a）、（b）所示。请在图（b）中的A点画出动力的示意图______；
（2）探究：他们将钩码挂在杠杆一端，如下图所示，受到撬骑马钉的启发，若要使杠杆在此位置平衡，他们用力的方向有什么规律______？
他们分别选取器材进行实验，并将动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2记录在下表中。
表一：
表二：
（3）小明分析比较表一的实验数据可归纳得出的结论是：______；
（4）小华分析两表数据后发现实验序号______的数据与小明的结论不符。他回顾了那次实验，发现实验数据是在弹簧测力计斜拉的情况下获得的，如下图所示，请分析小华这组数据错误的原因：当测力计斜拉时，______。
【答案】 当力与钩码在支点的同侧时，需要向上用力，当力与钩码在支点的异侧时，需要向下用力 F1l1=F2l2 6 拉力的力臂不等于力的作用点到支点的距离
【解析】（1）[1]图（b）中，要用螺丝刀将骑马钉撬起，应在A点向下用力，动力的示意图如下图所示
（2）[2]用螺丝刀将骑马钉撬起时，可以往上用力，也可以往下用力，故可知当力与钩码在支点的同侧时，需要向上用力，当力与钩码在支点的异侧时，则需要向下用力。
（3）[3]由表一的实验数据可知，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，故可归纳得出的结论是：F1l1=F2l2。
（4）[4]由表二中的数据可知，实验序号6 中，动力与动力臂的乘积不等于阻力与阻力臂的乘积，与小明的结论不符。
[5]由表中数据可知，此时记录的动力臂是支点到动力的作用点的距离，而测力计斜拉时，动力臂为支点到力的作用线的距离，此时拉力的力臂不等于力的作用点到支点的距离。
19．做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中有______段绳承担动滑轮，弹簧测力计示数应为物重的______分之一，但出现了上表中这样结果的主要原因是______；
（2）除上述原因之外，还应满足什么条件时，“使用动滑轮能省一半的力”______。
【答案】 2 二 动滑轮有重力 不考虑绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦力
【解析】（1） [1][2][3]用动滑轮提升重物时，相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力，在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时，绳子自由端（弹簧测力计）拉力等于物体重力一半，即
（2）[4]忽略绳子与滑轮间的摩擦力，匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于轮的直径时，才能有“使用动滑轮能省一半的力”。即
20．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______；
【答案】 省力 改变了用力的方向 费距离
【解析】（1）[1]由表中的数据知，在丙中，拉力
故使用动滑轮的好处是省力。
（2）[2]由表中的数据知，在乙中，拉力
虽然拉力与物重相等，但是向下用力，故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。
（3）[3]乙测力计移动距离为0.2m，丙测力计移动距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。
21．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），其理由是___________。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如上表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是___________。
【答案】 变小 测力计的重力 动滑轮本身有重力
【解析】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于钩码的重力。
（2）[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力大于物重G的一半。
22．某小组同学研究使用动滑轮匀速提起物体时，竖直向上的拉力F的大小的变化情况。他们按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重力G滑、物体重力G物和拉力F的大小分别记录在表一、表二中。
表一：动滑轮G甲=5N 表二：动滑轮G乙=4N
（1）分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体时，______；
（2）分析比较实验序号______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大；
（3）完成表格中数据的填写：序号5中F=______牛；
（4）综合分析表中的数据及相关条件，还可以得出的实验结论是：当G物______G滑时，使用动滑轮不能省力（即F≥G物）。
【答案】 G滑相等，G物越大，F越大 1与7（或2与8或3与9或4与10） 8.5 ≤
【解析】（1）[1]分析表一数据，动滑轮G甲=5N，当G物逐渐增大时，拉力F也逐渐增大。
（2）[2]要探究当G物相等时，G滑越大，F越大，需从表一和表二中对比数据，序号1和序号7，物重都为4N，动滑轮乙重，拉力乙更大。（或2与8或3与9或4与10）
（3）[3] 动滑轮G甲=5N，G物=12N，对动滑轮做受力分析
可计算出F=8.5N。
（4）[4]由表中数据可知，当物体重力小于动滑轮的重力时，施加的拉力大于物体重力，当物体重力大于动滑轮的重力时，施加的拉力小于物体的重力，所以可以得出结论当G物≤G滑时，使用动滑轮不能省力。
23．为研究沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力大小与哪些因素有关，某实验小组同学利用如图所示的装置进行实验。实验时多次改变斜面长度和高度，每一次用弹簧测力计拉动重为1牛的物体从斜面底端缓慢拉伸至顶端，实验数据记录在表一、表二和表三中。
(1)分析比较实验序号_____的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，当斜面高度相同时，拉力与斜面长度成反比；
(2)分析比较实验序号1与4与8（或2与5）的数据及相关条件，可得的初步结论是：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____；
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及相关条件，并归纳得出结论。
表一
表二
表三
（a）分析比较表一或表二或表三的数据及相关条件，可得：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____；
（b）分析比较表一和表二和表三的数据及相关条件，可得：沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，_____。
【答案】 2、4、7或3、5、8或6、9 在斜面长度一定时，拉力F与高度h成正比 斜面的高h与斜面的长度L之比相同，拉力F也相同 斜面的高h与斜面的长度L之比越大，拉力F也越大
【解析】(1)[1]要研究沿光滑斜面提升同一重物时拉力与斜面长度的关系，需要控制斜面的高度相同，改变长度，实验2、4、7或3、5、8或6、9符合题意。
(2)[2]分析比较实验序号1与4与8（或2与5）的数据知，斜面的长度相同，高度不同，且高度变为原来的2倍，拉力F也变为原来的2倍，说明沿光滑斜面缓慢提升同一重物时，在斜面长度一定时，拉力F与高度h成正比。
(3)[3]分析比较表一、表二或表三的数据及相关条件，可得：斜面的高h与斜面的长度L之比相同，拉力F也相同。
[4]分析比较表一、表二和表三的数据及相关条件，可得斜面的高h与斜面的长度L之比越大，拉力F也越大。
24．为了探究滑轮在不同工作情况时的使用特点，某小组同学利用不同的滑轮将重为10N的物体匀速提起，滑轮的工作情况和实验数据如下表所示。
(1)分析比较实验序号_______可得出的初步结论是：使用定滑轮匀速提升重物时，不改变力的大小，可以改变用力方向；
(2)分析比较实验序号4、5和6可得出的初步结论是：_______________；
(3)分析比较实验序号6、7和9可以得到的结论是：_______________；
(4)依据第(3)小题的结论可推断实验序号8中拉力大小的范围为________N。
【答案】 1、2、3 使用动滑轮匀速提升重物时，滑轮重力越大，拉力越大 使用动滑轮匀速提升重物时， 拉力与竖直方向夹角越大，拉力越大 7.2~8.0
【解析】(1)[1]比较1、2和3可以看出，使用定滑轮匀速提升重物时，不改变力的大小，可以改变用力方向。
(2)[2]比较实验序号4、5和6可以看出，使用动滑轮匀速提升重物时，滑轮重力越大，拉力越大。
(3)[3]分析比较实验序号6、7和9可以得到使用动滑轮匀速提升重物时， 拉力与竖直方向夹角越大，拉力越大。
(4)[4]第8次实验中拉力与竖直方向的夹角比第7次实验的大比第9次实验的小，所以其拉力应该大于第7次实验的拉力小于第9次实验的拉力，故拉力7.2~8.0N。
25．小李和小红同学研究“使用动滑轮缓慢提起重物时所需竖直向上的拉力F与哪些因素有关”,他们用图所示装置，将不同物体缓慢提起,分别测出物体所受重力G物和所需拉力F的大小,数据记录在表一中． 然后，他们更换滑轮，重复实验，将相关数据记录在表二、表三中．
表一: =1.0牛
表二: =2.0牛
表三: =3.0牛
(1)分析比较表一、 表二或表三中F与的变化关系及相关条件,可得出的初步结论是: _____．
(2)分析比较实验序号___________中的F与______________的变化关系及相关条件， 可以得出的初步结论是:用动滑轮缓慢提起重物，物体的重力相同，滑轮的重力越大，所需竖直向上的拉力F越大．
(3)小李同学分析比较各组数据中_______ 的大小关系及相关条件, 得出结论:使用动滑轮沿竖直方向缓慢提起重物，可以省力．
(4)小红同学认为小李同学的实验结论，不具有普遍规律,原因在于: ____________．
【答案】 使用同一动滑轮提起物体，物体的重力越大，拉力越大 2、5或3、6或4、8、9 动滑轮重力 拉力与提升的物体重力 只研究了大于的情况，没研究小于等于的情况
【解析】(1)[1]由表一、表二或表三中数据可知，动滑轮的重力相同，被提升的物重不同，且提升的物体重力越大，拉力F越大，可得出的初步结论是：使用同一动滑轮提起物体，物体的重力越大，拉力越大；
(2)[2][3]由序号2、5的数据可知，提升的物体重力相同时，动滑轮重力不同，拉力不同，物体的重力相同，滑轮的重力越大，所需竖直向上的拉力F越大．选择实验序号3、6或4、8、9的实验数据也可以得出这样的结论；
(3)[4]分析表中每一次实验的拉力与提升的物体重力的关系：
得出结论：使用动滑轮沿竖直方向缓慢提起重物，可以省力；
(4)[5]小李只研究了大于的情况，没研究小于等于的情况，不具有普遍性．
26．某班同学进行登楼比赛如图，看谁做功快，甲、乙、丙三位同学记录了自己从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
（1）分析比较以上实验数据，可以得出甲、乙两同学相比，做功较快的是_______________。判断的理由是______________。
（2）分析比较以上实验数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则要比较的是_______________来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功的快慢，引入了物理量_______________。
【答案】 甲 做相同的功时，甲做功时间短 功与时间的比值 功率
【解析】（1）[1][2]甲、乙两位同学做的功相同，而乙同学用时7.5s、甲同学用时5s，所以甲的功率大。
（2）[3][4]乙、丙两位同学登楼做的功和所用时间不同，要想确定哪位同学做功快，应比较功与时间的比值的大小，即比较功率的大小。
27．测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数 1、2 做功快慢相同并且最快，次数 3 做功快慢其次，次数 4 做功最慢：
（1）比较实验次数 1 和 3 可得到：当______，做功越快；
（2）比较实验次数______可知：当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快；
（3） 当做功多少和做功时间均不相同时， 需要对表格中的数据进行综合分析，当______，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 _______（要写上单位），为此物理学中引入了一个新的物理量叫______。
【答案】 所用的时间相同时，做功越多的同学，做功越快 1、4 做功与做功时间的比值 做功快慢（W） 功率
【解析】（1）[1]比较实验次数 1 和 3 做功的多少不同，故结论为所用的时间相同时，做功越多的同学，做功越快。
（2）[2]结论为当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快，故需要选取做功的多少相同，时间不同，故只能选择1、4。
（3）[3][4][5]当做功多少和做功时间均不相同时，可以类比速度，将做功的多少与所用的时间的比值进行比较；故需要添加一栏，为做功快慢，单位为瓦，即：做功快慢（瓦）；为了更好的描述做功的快慢，从而引入功率，做功越快，功率越大。
28．某同学研究物体做功的快慢与哪些因素有关，他选用三台电动机匀速提升重物，发现电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢，分别将每次吊运重物的牵引力和速度记录在三个表格中。
表一 甲 表二 乙 表三 丙
①分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是______；
②分析比较实验序号______的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当速度相同时，牵引力越大，物体做功越快；
③进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论：
（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：______；
（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：______。
【答案】 牵引力相同时，吊车速度越大，吊车做功越快 2、7或3、8 当牵引力和速度的乘积相同时，做功快慢相同 当牵引力和速度的乘积越大时，做功越快
【解析】①[1]已知电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢，比较1与4与7或2与5与8或3与6的数据，结合速度大小可知：牵引力相同时，吊车做功越慢的原因是吊车速度变小了，所以可得结论是：牵引力相同时，吊车速度越大，吊车做功越快。
②[2]实验序号2、7或3、8中速度相同，而牵引力不同，结合已知条件，故分析比较实验序号2、7或3、8中的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当速度相同时，牵引力越大，物体做功越快。
③[3]分析表一、表二或表三中的数据可知，在牵引力和吊车速度都不一样的情况下，做功的快慢是一样的，求出牵引力和速度的乘积可以发现，乘积是相同的，由此得出：当牵引力和速度的乘积相同时，做功快慢相同。
[4]综合分析表一、表二和表三，可以发现表二、表三中牵引力和速度的乘积是不同的，而做功的快慢也是不同的（电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢），由此得出：当牵引力和速度的乘积越大时，做功越快。
29．某同学在探究动能的大小跟哪些因素有关时，做了以下实验，如图所示。甲、 乙、丙三个小球的质量分别为 m甲、m乙、m丙，在同一水平桌面上分别以 v甲、v丙、v乙的速度去撞击同一木块，其中 m甲=m乙>m丙，v甲=v丙（1）本实验通过观察测量___________的大小可以判断比较小球撞击前动能的大小；
（2）分析比较__________两图可知，速度相同的物体，物体的动能与其质量有关，质量越大，其动能越__________；
（3）分析比较 1 和 2 两图可知，_____________________；
（4）综合上述结论可以得出：物体的___________越大，___________越大，其动能就越大。
【答案】 木块移动的距离 1与3 大 质量相等的物体，物体动能与其速度有关，速度越大，其动能越大 质量 速度
【解析】（1）[1]在探究动能的大小跟哪些因素有关的实验中，根据转换法通过木块移动的距离的大小比较小球撞击前动能的大小。
（2）[2][3]要探究速度相同，物体的动能与其质量的关系，应根据控制变量法控制速度相同，改变小球的质量，所以分析比较1与3两图，发现3图中撞击后木块移动的距离远，可知，速度相同的物体，物体的动能与其质量有关，质量越大，其动能越大。
（3）[4]分析比较1和2两图可知，小球的质量相同，速度不同，发现2图中撞击后木块移动的距离远，可知质量相等的物体，物体动能与其速度有关，速度越大，其动能越大。
（4）[5][6]综合所述可知：物体的动能与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，其动能就越大。
30．为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患，小野同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。
（1）该实验中所探究物体的动能是指_______（选填“小球”或“小木块”）的动能。
（2）在甲、丙两图所示的实验中，A、C两球刚滚到水平面时的速度_______（选填“相等”或“不相等”）。
（3）用来研究超速带来的安全隐患时，小野应选择_______两图所示的实验进行比较；用来研究超载带来的安全隐患时，小野应选择_______两图所示的实验进行比较。
（4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？_______。理由是_______。
（5）后来小野分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，则两球离开弹簧时的速度_______（选填“相等”或“不相等”）。
【答案】 小球 相等 甲、乙 甲、丙 不能 木块将做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较小球动能的大小 不相等
【解析】（1）[1]实验中让小球从斜面。上某点由静止滚下，撞击在水平面上的木块，通过木块被推动距离s的大小，比较小球对木块做功的多少，判断小球动能的大小，这用到了转换法，实验中所探究物体的动能是指小球的动能。
（2）[2]小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等。
（3）[3]超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的甲、乙两图进行实验。
[4] 研究超载带来的安全隐患时，保证高度一样，使得不同质量的小球从同一位置出发，观察小木块运动的距离，故选甲、丙两图进行实验。
（4）[5][6]水平面是光滑的，则木块在水平方向上受力为0，竖直方向上受到平衡力作用，根据牛顿第一定律，运动的物体在没有受到力的作用时，将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来判定动能的大小。
（5）[7]用B球和C球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同。
31．小李同学利用一个弹珠、三根材料和厚度均相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系”。他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性形变范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
（1）本实验中，是通过比较______来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
（2）比较实验序号1和2是为了探究橡皮条的弹性势能与橡皮条______的关系；
（3）比较实验序号1和3可得出结论：橡皮条材料、厚度、长度相同，______，橡皮条的弹性势能越大；
（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是______。
A．宽而短 B．宽而长 C．窄而短 D．窄而长
【答案】 弹射的水平距离 长度 橡皮条越宽 A
【解析】(1)[1]弹性势能越大，弹珠弹射的水平距离越远，故可以通过比较弹射的水平距离来间接反映橡皮条的弹性势能大小。
(2)[2]比较实验序号1和2，橡皮条宽相同，长度不同，故探究的是橡皮条的弹性势能与橡皮条长度的关系。
(3)[3]比较实验序号1和3，橡皮筋的长度相同，宽度宽的橡皮条能将弹珠弹射的距离远，故可以得出结论当橡皮条材料、厚度、长度相同，橡皮条越宽，橡皮条的弹性势能越大。
(4)[4]根据实验序号1和2、3，用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，橡皮条长度短的、宽的弹性势能大，故选A。
32．如图所示探究“物体的动能大小与哪些因素有关”．将甲乙两个金属小球(m甲＜m乙)分别拉到与竖直方向成一定角度（0＜θ1＜θ2＜5º）的位置，由静止释放，当小球与静止在水平面上的木块发生碰撞后，木块会在水平面上滑行一定距离后停止．图中的摆线长度L为1米．
（1）在图（a）、（b）所示的实验过程中，当甲、乙两个金属小球以相同角度同时释放时，观察到它们的摆动始终相对静止，表明两个小球在摆动过程中，任一时刻的速度大小 ________ ．（选填“相同”或“不相同”）实验中可以通过观察 _______ 来判断小球具有动能的大小；
（2）分析比较图（a）、（b），可分析归纳得出的结论是： ________________ ．
（3）分析比较图（b）、（c），可分析归纳得出的结论是： __________________ ．
【答案】 相同 木块滑行的距离 速度相同时，物体质量越大，动能越大 当物体质量相等时，速度越大，动能越大
【解析】(1)[1]在图(a)、(b)所示的实验过程中，当甲、乙两个金属小球以相同角度同时释放时，小球同时到达竖直位置，说明任一时刻小球的速度大小相同；
[2]两球的速度相同，b图中木块滑行的距离更远，说明乙球的动能更大，即通过观察木块滑行的距离判断小球具有动能的大小；
(2)[3]比较(a)、(b)两图可知m甲(3)[4]比较(b)、(c)两图可知，m甲=m乙，速度的大小不同，(c)图中速度大，b图中木块滑行的距离更远，由此可得出的结论：当物体质量相等时，速度越大，动能越大．
33．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过______来反映的；
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定时，______；
（3）比较______两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大；
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填：“有关”或“无关”）；
（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为动能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为______能。
【答案】 球陷入沙中的深度 质量越大，重力势能越大 A、C 无关 内
【解析】（1）[1]铅球的重力势能大小无法直接测量，根据转换法，本实验中铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中的深度来反映。
（2）[2]比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。
（3）[3]要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量一定、改变下落的高度，所以选择的是A、C两球。
（4）[4]比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
（5）[5]当球陷入沙中，与沙子摩擦，产生热量，最终静止，将机械能转化为内能。
34．为探究“物体的重力势能与什么因素有关”，某小组同学做了如图所示的实验：将钢球从斜面顶端由静止开始自由滚下，当钢球撞上放在水平桌面上的木块时（木块与钢球相撞一侧附一层起缓冲作用的橡皮），木块被钢球推着向前滑动。他们改变钢球的质量及斜面的高度，做了六组实验，测得的实验数据分别如表所示。
（1）实验中，小组同学通过观察、比较________来判断钢球具有的重力势能的大小。
（2）分析比较实验序号1和2和3（或4和5和6或7和8和9）中的实验数据，可归纳得出初步结论：________。
（3）分析比较实验序号________，当物体所处的高度相同时，物体的质量越大，物体具有的重力势能就越大。
（4）进一步综合分析比较实验序号4～9中的实验数据，还可得出结论：
（a）分析比较实验序号4和7或5和8或6和9，可得出结论：当________时，________。
（b）分析比较实验序号4、7和5、8和6、9，可得出结论：当________时，________。
【答案】 木块滑动的距离 质量相同时，高度越高，重力势能越大 1、4、8或2、5、9 质量与高度的乘积相同 重力势能相同 质量与高度的乘积变大 重力势能增大
【解析】（1）[1]钢球具有的重力势能越大，对木块做的功越多，故可以通过观察木块移动的距离来判断重力势能的大小。
（2）[2]实验序号1和2和3，质量相同，高度不同，重力势能不同，高度增大，推动木块滑动的距离越远，重力势能越大，故结论为质量相同时，高度越高，重力势能越大。
（3）[3]分析比较实验序号1、4、8（或2、5、9），质量不同，高度相同，质量增大，重力势能增大。
（4）（a）[4][5]分析比较实验序号4和7或5和8或6和9，发现质量与高度的乘积是一个定值时，重力势能相同，故当质量与高度的乘积相同时，重力势能相同。
（b）[6][7] 比较实验序号4、7和5、8和6、9，质量与高度的乘积变大，重力势能变大，故结论为当质量与高度的乘积变大时，重力势能变大。
35．如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
①实验中通过观察发现，铜球A推动木块移动的距离较大，所以我们认为铜球A所具有的动能较大，依据是______；
②实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制铜球撞击木块时的速度相同，具体的操作方法是______；
③质量和速度，谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其它仪器测出了如表一和表二的数据。
表一（铜球撞击时的速度为8厘米/秒）
表二（铜球质量为100克）
（a）分析比较实验序号______中的数据及相关条件，可以初步得出：当物体运动速度相同时，物体质量越大，物体所具有的动能越大；
（b）分析比较实验序号4与5与6的数据及相关条件，可以初步得出：______；
（c）综合分析比较表一和表二可知，______对物体的动能影响较大。
【答案】 木块被推动的距离越大，小球对木块做的功越多，小球对外做功的本领越大，小球具有的动能越大。 让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止自由滚下，比较木块被推动的距离大小。 1、2、3 小球的速度增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍 速度
【解析】① [1]小球动能的大小是通过木块被推动的距离大小来比较出来的，木块被推动的距离越大，小球对木块做的功越多，小球对外做功的本领越大，小球具有的动能越大。
②[2]要研究动能与质量的关系，则应控制小球到达水平面的速度相同，小球的质量不同，所以应该让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止自由滚下，比较木块被推动的距离大小。
③（a）[3]分析比较实验序号1、2、3组数据可知，小球的速度相同，小球的质量增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离也为原来的几倍，可以初步得出：当物体运动速度相同时，物体质量越大，物体所具有的动能越大。
（b）[4]由表二4、5、6组数据可知，小球的质量相同，初速度不同时，小球的速度增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍。
（c）[5]综合分析比较表一和表二可知，小球的质量相同，速度增大为原来的几倍，动能便增大为原来几的平方倍；速度相同，质量增大为原来的几倍，动能便增大为原来的几倍，速度变化时，木块移动的距离的变化量较大，因此速度对物体的动能影响较大。
36．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—步探究动能与所测物理量之间的数值关系，他们进行了适量的运算，将结果记录在表的后四列中。
表一
表二
表三
（1）分析比较实验次数_________及相关条件，可得出的初步结论是：在小车质量相同的情况下，速度越大，小车的动能就越大。
（2）分析比较实验次数1与5（或5与9或1与9）及相关条件，可得出的初步结论是： ________。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。
A．分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出：________。
B．分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可初步得出：________。
【答案】 1、4、7（或2、5、8，或3、6、9） 在小车运动速度相同的情况下，质量越大，小车的动能也越大 当小车质量与速度平方的乘积相同时，小车具有的动能相同 小车质量与速度平方的乘积越大，小车具有的动能越大
【解析】（1）[1]由结论可知，小车质量相同，所以只要从表中找出质量相同的实验进行对比即可，如1、4、7或2、5、8或3、6、9都可以；
（2）[2]通过对比1与5（或5与9，或1与9）可以发现，实验中的速度都是相同的，而质量越大，小车滑动的距离越远，说明动能越大，从而得出结论是：在小车运动速度相同的情况下，质量越大，小车的动能也越大；
（3）[3]分析实验1数据可知，质量与速度的平方相乘，即；分析实验2数据可知，质量与速度的平方相乘，即；两次实验的质量与速度平方的乘积相等，而小车滑动的距离都是0.2m，说明动能相等，由此可得：当小车质量与速度平方的乘积相同时，小车具有的动能相同；
[4]再分析实验4可知，质量与速度平方相乘，即；和实验1中质量与速度平方乘积相比，第4次实验比第1次实验的乘积大，第四次小车滑动距离更远，说明第4次动能更大，由此可得：小车质量与速度平方的乘积越大，小车具有的动能越大。
1.实验原理：______________；
2.实验器材：竹竿、电子秤、刻度尺、______________等；
3.实验步骤：
① 用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬杆所用的
力F=_____________（用测定的物理量字母表示）；
② 用刻度尺测出爬杆的高度h；
③ 用______________；
④ 得出武警战士爬杆的功率P=______________。（用测定的物理量字母表示）
序号
动力
（N）
动力臂
（m）
阻力
（N）
阻力臂
（m）
1
3
0.4
6
0.2
2
2
0.5
5
0.2
3
8
0.8
4
1.6
动力F1/牛
动力臂l1/厘米
阻力F2/牛
阻力臂l2/厘米
4
5
4
5
实验次数
动力F1
动力臂l1
阻力F2
阻力臂l2
阻力F3
阻力臂l3
1
1
5
1
1
2
2
2
2
6
1
2
2
5
3
3
7
1
5
4
4
实验次数
动力F1
动力臂l1
F1 l1
阻力F2
阻力臂l2
F2 l2
阻力F3
阻力臂l3
F3 l3
1
1
5
5
1
1
1
2
2
4
2
2
6
12
1
2
2
2
5
10
3
3
7
21
1
5
5
4
4
16
实验序号
F1（牛）
l1（厘米）
F2（牛）
l2（厘米）
1
2
3
6
1
2
1
4
2
2
3
2
8
4
4
实验序号
F1（牛）
l1（厘米）
F2（牛）
l2（厘米）
4
1
8
4
2
5
2
8
4
4
6
1
25
1
10
实验次数
物重
弹簧测力计的示数
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离S/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
实验次数
物重G/N
测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.90
3
2.00
1.15
序号
G物（牛）
F（牛）
序号
G物（牛）
F（牛）
1
4
4.5
6
2
3.0
2
6
5.5
7
4
4.0
3
8
6.5
8
6
5.0
4
10
7.5
9
8
6.0
5
12
10
10
7.0
次数
h（米）
L（米）
F（牛）
1
0.05
0.50
0.1
2
0.10
1.00
0.1
3
0.20
2.00
0.1
次数
h（米）
L（米）
F（牛）
4
0.10
0.50
0.2
5
0.20
1.00
0.2
6
0.30
1.50
0.2
次数
h（米）
L（米）
F（牛）
7
0.10
0.25
0.4
8
0.20
0.50
0.4
9
0.30
0.75
0.4
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
滑轮工作情况
定滑轮
动滑轮
滑轮重力（牛）
1
1
1
1
2
3
3
3
3
拉力（牛）
10
10
10
5.5
6.0
6.5
7.2
8.0
实验序号
（牛）
F（牛）
1
2.0
1.5
2
2.5
1.8
3
3.0
2.0
4
4.0
2.5
实验序号
（牛）
F（牛）
5
2.5
2.3
6
3.0
2.5
7
3.5
2.8
8
4.0
3.0
实验序号
（牛）
F（牛）
9
4.0
3.5
10
5.0
4.0
11
6.0
4.5
12
7.0
5.0
学生
学生体重（牛）
楼梯的高度（米）
登楼做的功（焦耳）
所用时间（秒）
甲
500
3
1500
5
乙
500
3
1500
7.5
丙
600
6
3600
12
同学
实验次数
做功时间（秒）
做功（焦）
甲
1
30
6000
甲
2
60
12000
乙
3
30
4000
乙
4
50
6000
序号
牵引力（牛）
速度（米/秒）
序号
牵引力（牛）
速度（米/秒）
序号
牵引力（牛）
速度（米/秒）
1
2
4
4
2
3
7
2
2
2
4
2
5
4
1.5
8
4
1
3
8
1
6
8
0.75
9
8
0.5
序号
橡皮条宽（厘米）
橡皮条长（厘米）
弹射的水平距离（米）
1
0.50
20.00
10.10
2
0.50
30.00
8.20
3
1.00
20.00
14.00
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
钢球的质量（克）
50
50
50
100
100
100
200
200
200
斜面的高度h（厘米）
10
20
40
10
20
40
5
10
20
木块滑动的距离s（厘米）
2．0
3．9
8．0
4．2
8．3
16．7
4．2
8．3
16．7
序号
铜球质量（克）
木块移动距离（厘米）
1
100
10
2
200
20
3
300
30
序号
铜球撞击速度（厘米/秒）
木块移动距离（厘米）
4
8
10
5
16
40
6
24
90
实验序号
小车质量m/千克
小车速度v（米/秒）
木块滑动距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
/千克-1
1
0.20
0.7071
0.2
1.4142
5
0.5000
5.00
2
0.40
0.5000
0.2
2.0000
5
0.250
2.50
3
0.60
0.4083
0.2
2.4492
5
0.1667
1.67
实验序号
小车质量m/千克
小车速度v（米/秒）
木块滑动距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
/千克-1
4
0.20
1.0000
0.4
1.0000
2.5
1.0000
5.00
5
0.40
0.7071
0.4
1.4142
2.5
0.5000
2.50
6
0.60
0.5773
0.4
1.7321
2.5
0.3333
1.67
实验序号
小车质量m/千克
小车速度v（米/秒）
木块滑动距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
/千克-1
7
0.20
1.225
0.6
0.8165
1.67
1.5000
5.00
8
0.40
0.8660
0.6
1.1547
1.67
0.7500
2.50
9
0.60
0.7071
0.6
1.4142
1.67
0.5000
1.67