2019中考物理机械能真题分类汇编-实验题(共17题 ,有答案)
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1.(2019•丹东)小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。
次数 | 钩码重/N | 购码上升距离/cm | 弹簧测力计示数/N | 弹簧测力计上升距离/cm | 机械效率 |
1 | 2 | 10 | 0.8 | 30 | 83.8% |
2 | 4 | 10 | 1.5 | 30 | ? |
3 | 6 | 10 | ? | 30 | 90.9% |
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为 (结果保留一位小数)。
(2)如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的示数为 N。
(3)分析表格中的数据得出结论同一滑轮组, 。
(4)在第2次实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.(2019•西宁)小李同学想要利用如图13所示的装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。
(1)在探究“动能的大小与速度的关系”时,应保持小车的 相同,让小车从斜面上 (选填“相同”或“不同”)的高度滑下,以不同的速度推动木块移动。
(2)本实验运用了两种研究方法:一是 ,二是转换法。就本题来说用木块 来反映小车动能大小的方法就是转换法。
他在实验的过程中又发现只要去掉木块,就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图2所示,他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上,让小车分别从斜面上由静止滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是:使小车到达水平面时具有相同的 。
(4)实验发现,小车在玻璃面上运动的距离最远,说明小车受到的阻力最 ,进一步推理得出:如果小车运动时不受阻力,小车将做 运动。
3.(2019•常州)2019年4月15日起,新的《电动自行车安全技术规范》正式实施。要求:最大速度≤25km/h,电动机输出功率≤400W,质检员小华对某款电动自行车进行测试,沿水平直路从A出发骑行至D结束,如图所示。测试情况如表格所示。
| AB | BC | CD |
路程/km | 0.6 | 4.8 | 0.6 |
用时/h | 0.05 | 0.2 | 0.05 |
速度特点 | 逐步加速 | 以最大速度匀速行驶 | 逐步减速 |
阻力特点 | 越来越大 | 恒为60N | 越来越小 |
(1)测试过程中,小华看到路旁的树木向西,她是以 (选填“自己”或“地面”)为参照物,此时她是向 (选填“东”或“西”)骑行。
(2)BC段,电动自行车的速度为 km/h, (选填“符合”或“不符合”)新《规范)关于最大速度的要求。
(3)BC段,电动自行车的动力做功 J.电动机的输出功率为 W, (选填“符合”或“不符合”)新《规范》关于电动机输出功率的要求。
(4)从A到D全程,电动自行车的平均速度为 km/h。
4.(2019•仙桃)小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验,实验装置如图甲、乙所示。
(1)按照甲图装置实验,小明应竖直向上 拉动弹簧测力计,使钩码从A处升高到A′处。由图可知拉力为 N,钩码上升的高度为 cm。
(2)小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验,实验数据记录在表中。
实验次数 | 钩码重力G/N | 钩码上升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率η |
1 | 2.0 | 0.02 |
| 0.04 | 83% |
2 | 4.0 | 0.03 | 2.2 | 0.06 |
|
①根据表格中的数据,请在图乙中画出实验时绳子的绕法(要求向下拉绳子的自由端使钩码升高)。
②由表格数据可知,第一次实验时的拉力是 N(结果精确到0.1N);第二次实验时滑轮组的机械效率是 (结果精确到1%)。
③由两次实验可知,用同一滑轮组提升重物时,物体越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”)。
5.(2019•玉林)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示:
次数 | 钩码所受的重力G/N | 钩码提升的高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率η |
1 | 1.0 | 0.1 | 0.8 | 0.4 | 31.25% |
2 | 1.0 | 0.2 | 0.8 | 0.8 | 31.25% |
3 | 2.0 | 0.1 | 1.2 | 0.4 | 41.67% |
4 | 3.0 | 0.1 | 1.5 |
|
|
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s= m,机械效率η= 。
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率 。
(3)在忽略摩擦力和绳重的前提下,通过第1次数据可算出动滑轮的重力为 N。
(4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是
A.动滑轮的重力
B.绳子与滑轮之间的摩擦
C.物体上升的高度
6.(2019•淄博)在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。
(1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。
实验 次数 | 滑轮 材质 | 钩码重G/N | 提升的高 度h/m | 有用功 W有用/J | 拉力 F/N | 绳端移动 的距离s/m | 总功 W总/J | 机械效率。η |
1 | 铝 | 1 | 0.1 | 0.1 | 0.6 | 0.3 | 0.18 | 56% |
2 | 铝 | 2 | 0.1 | 0.2 | 1.0 | 0.3 | 0.3 | 67% |
3 | 铝 | 2 | 0.2 | 0.4 | 1.0 | 0.6 | 0.6 | 67% |
4 | 塑料 | 2 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.6 | 0.48 | 83% |
5 | 塑料 | 2 | 0.2 | 0.4 | 2.1 | 0.2 | 0.42 | 95% |
①比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码 ,机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现:滑轮组的机械效率还与 有关。
③比较 两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验室利用了图 的装置完成的,判断依据是 。
⑤利用图甲的装置,把重4N的物体用2.5N的拉力迅速拉起,滑轮组的机械效率为 。可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率。
(2)小明利用图丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用 的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。
(3)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功:进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A、焦耳定律
B、牛顿第一定律
C、阿基米德原理
D、欧姆定律
7.(2019•绥化)如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的 能转化为动能,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
(2)分析比较 两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功 J。
(4)如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
8.(2019•绥化)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
实验次数 | 物重G/N | 物体上升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动距离s/m | 机械效率η |
1 | 1 | 0.1 | 0.6 | 0.3 | 55.6% |
2 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
3 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 |
|
(1)实验过程中,应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是 。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 W
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是 。(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
9.(2019•贵港)如图是探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
(1)若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越 ,木块B被撞得越 。
(2)若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下,比较木块B被撞击后运动距离s的远近。这是为了探究动能的大小与 的关系。
10.(2019•安顺)小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”,使用了如图所示的实验装置。实验前,小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N,实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
动滑轮重G0/N | 1.0 | 1.0 | 1.3 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
所挂钩码的重力G/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
弹簧测力计示数F/N | 0.8 | 1.2 | 1.3 | 1.6 | 1.8 | 2.2 | 2.3 | 2.7 |
(1)分析实验数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用该滑轮组 (选填“省力”或“不省力”)
(2)在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为
(3)小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况,用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B,请在图中画出最省力的绕线方法:物块移动的距离为 cm;若此时绳自由端所用拉力为10N,物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为 。
11.(2019•邵阳)某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有,总功W总,机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
次数 | 沙和袋所受的总重力G/N | 提升高度h/m | 有用功W有/J | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 总功W总/J | 机械效率η |
1 | 0.6 | 0.2 | 0.12 | 0.3 |
| 0.18 | 66.7% |
2 | 0.9 | 0.2 | 0.18 | 0.4 | 0.6 | 0.24 |
|
3 | 1.2 | 0.2 | 0.24 | 0.5 | 0.6 | 0.30 | 80% |
请根据实验过程和实验记录,思考并回答:
(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为 m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为 。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为 N.(绳重和摩擦忽略不计)
(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率
。(选填“越大”、“越小”或“不变”)
12.(2019•黄石)探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,实验装置如图所示,数据如表所示。
次数 | 钩码重力(N) | 提升高度(cm) | 有用功(J) | 拉力(N) | 总功(J) | 机械效率 |
1 | 1.0 | 40 | 0.4 | 1.1 | 0.88 | 45% |
2 | 1.5 | 40 | 0.6 | 1.4 | 1.12 | 54% |
3 | 2.0 | 30 |
| 1.7 |
|
|
4 | 2.5 | 40 | 1.0 | 2.0 | 1.60 | 63% |
(1)请把表格中三个未完成的空补充完整。
(2)甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大,滑轮组机械效率 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。请你解释出现这种现象的原因 。
(3)乙同学进一步研究,测出动滑轮的质量为100g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即:W总>W有+W轮,他猜测还有 因素影响机械效率。(答一种因素即可)
(4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总﹣W有﹣W轮,通过比较第1、2和 组的数据,发现重物的重力越大,差值△W (选“越大”、“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释 。
13.(2019•长沙)如图,小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时,将质量为m的小钢球从斜槽的某高度h处由静止释放,钢球运动到水平面时,将水平面上静止的木块撞出一段距离s。小海的部分实验数据和现象记录如下:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
钢球质量m/g | 20 | 40 | 60 |
钢球下落高度h/cm | 20 | 20 | 20 |
木块滑行距离s | 近 | 较远 | 远 |
(1)上述3次实验中,第 次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大;
(2)上述实验数据表明:当速度一定时,钢球的质量越大,动能越 ,这个结论可用于解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害。
14.(2019•天津)小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示。
实验 序号 | 铁块质量 m/g | 铁块距桌面高度 H/cm | 桌腿进入沙子 的深度h/cm |
① | 20 | 20 | 1.9 |
② | 20 | 30 | 2.9 |
③ | 20 | 40 | 3.8 |
④ | 30 | 20 | 2.9 |
⑤ | 40 | 20 | 4.1 |
(1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小;
(2)为了验证猜想一,需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析;
(3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是: 。
15.(2019•遂宁)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验,记录的实验数据如下表:
实验次数 | 钩码重 G/N | 钩码上升高度 H/cm | 拉力 F/N | 绳端移动距离 S/cm | 机械效率 |
1 | 0.5 | 10 |
| 30 |
|
2 | 1.5 | 10 | 0.8 | 30 | 62.5% |
3 | 0.5 | 10 | 0.5 | 40 | 25.0% |
4 | 1.5 | 10 | 0.7 | 40 | 53.6% |
(1)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是 (选填“甲”或“乙“)滑轮组。
(2)在第一次实验中,当 拉动滑轮组时,弹簧测力计示数如图丙所示,拉力F为 N;该次实验滑轮组的机械效率是 (计算结果精确到0.1%)。
(3)机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际,分析实验数据可知,下列提高机械效率的措施不可行的是 (选填符号)
A.增加所提物重 B.减轻机械自重C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
16.(2019•娄底)如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,mA=mB<mC,hA=hC>hB。
(1)实验中,探究的动能是指 (填序号)
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 的关系。
(3)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球 (选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
表面 | 毛巾 | 棉布 | 木板 |
摩擦力 | 最大 | 较大 | 最小 |
小车运动距离 | 最近 | 较远 | 最远 |
(4)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑行的距离不同(如上表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功 (选填“相等”或“不相等”)
17.(2019•眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表:
实验 次数 | 斜面倾 斜程度 | 木块重力 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉 力F/N | 斜面长度 S/m | 机械 效率 |
1 | 较缓 | 3 | 0.2 | 1.6 | 1 | 37.5% |
2 | 较陡 | 3 | 0.3 | 1.8 | 1 |
|
3 | 最陡 | 3 | 0.4 | 2.0 | 1 | 60% |
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做 运动,该过程中木块的机械能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)第2次实验中,斜面的机械效率为 ,斜面对木块的摩擦力为 N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是: 。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例: 。
参考答案
1.88.9%;2.2;提升物体的重力越大,机械效率越高;变小; 2.质量;不同;控制变量法;木块移动的距离;初速度;小;匀速直线; 3.自己;东;24;符合;2.88×105;400;符合;20; 4.匀速;0.8;5;1.2;91%;1.2;91%;高; 5.0.4;50%;越高;2.2;C; 6.重力越大;动滑轮的重力;2、3;乙;绳子的效段数为1;53.3%;减小接触面粗糙程度;不省功;B; 7.重力势;甲、乙;0;不能; 8.匀速;74.1%;越大;0.54;C; 9.大;远;质量; 10.不省力;F=;3.10;60%; 11.0.6;75%;0.3;越大; 12.0.6;1.02;59%;增大;动滑轮重力不变,随着钩码重力增大,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率变大;绳重、各种摩擦;4;越大;所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多; 13.3;大;超载; 14.桌腿进入沙子的深度;①④⑤;质量相同的物体,高度越大,重力势能越大; 15.甲;竖直向上匀速;0.4;41.7%;D; 16.B;速度;静止;相等; 17.匀速直线;变大;50%;0.9;斜面越陡,其机械效率越高;盘山公路;