2024年中考物理核心素养提升(全国通用)4.2力学探究(一)(原卷版+解析)

这是一份2024年中考物理核心素养提升(全国通用)4.2力学探究(一)(原卷版+解析)，共27页。试卷主要包含了4力学实验探究中考真题精选精练等内容，欢迎下载使用。
1.【2023广元】某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。
（1）由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做___________运动（选填“减速”“匀速”或“加速”）；
（2）根据图中信息，小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是___________cm/s；
（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
2.【2023宜宾】频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示，他们用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
（1）本实验中刻度尺是测量________的工具，刻度尺的分度值是________cm；
（2）小车从A点到C点的路程________cm，从A点运动到C点所用时间________s，小车在AC段的平均速度________cm/s；
（3）根据照片信息可判断小车做________直线运动（选填“匀速”或“变速”）；
（4）小组同学经过进一步分析得出结论：小车在C点的动能________D点的动能（选填“大于”“等于”或“小于”）。
3.【2023金昌】物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。
（1）让小车从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 相同；
（2）小车在 表面速度减小的最慢（选填“毛巾”“棉布”或“木板”）；
（3）我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体将保持 状态；
（4）根据以上结论，关于运动和力的判断，下列说法正确的是 （填选项符号）；
A．沿水平方向没有推动桌子，是桌子受到的推力小于摩擦力
B．轮船漂在水面上，是因为轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力
C．地面上滚动的足球最终会停下来，是因为受到的阻力大于向前的惯性作用
（5）三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小 （选填“相等”或“不相等”）。
4.【2023荆州】在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。
（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是______；
（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持______相同；
（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做______运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在______（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。
5.如图是某同学“探究影响压力作用效果的因素”的实验，下列关于本实验的说法中不正确的是（ ）
A．甲乙对比说明，受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显
B．乙丙对比说明，重力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显
C．三次实验通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果的大小
D．本实验探究用到的科学方法是控制变量法和转换法
6.【2023天津】在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务：
【实验探究】
通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论______________，这就是阿基米德原理；
【理论探究】
第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示；
第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理；
请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力F浮=______。
7.【2023湘潭】用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做________运动。第 1次实验时，钩码上升的时间为 3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为________m/s；
（2）第4次实验时所做有用功为________J， 滑轮组的机械效率是________%；
（3）分析 1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越________（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高； 分析 2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________（选填“有关”或“无关”）；
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是________。
A． 换用更轻的动滑轮B． 加快提升物体的速度
8.【2023枣庄】提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
（1）实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图__________的装置完成的，它的机械效率η=__________；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是__________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较__________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率__________。
9.【2023广西】在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示：
（1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为 ；
（2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越 ，钢球的动能就越 ；
（3）在水平面上，被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将做直线运动。
10.【2023潍坊】为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
（1）实验中探究的“物体的动能”是指______（选填字母）。
A. 钢球在斜面上的动能 B. 钢球撞击木块时的动能 C. 木块被撞击后的动能
（2）若水平面是光滑的，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：____________。
11.【2022成都诊断】在“探究二力平衡的条件”实验中，小宇采用的实验装置如图甲所示，包括两端装有定滑轮的桌面，5 g、10 g、50 g钩码若干，100 g的木块和小车各一个(两端都系有挂钩码的棉线).
甲 乙
(1)实验中通过调整____________来改变F1和F2的大小．
(2)小宇利用图甲装置进行实验时，发现左侧钩码质量为15 g，右侧钩码质量为20 g时木块仍静止，此时木块所受合力为________N.
(3)若希望使用甲图装置进行改进后再进一步实验，需要把木块换成________.
(4)小宇认为前期实验未能达到预期，于是对实验进行了如下改进：他找来铁架台，把木块悬挂起来，两侧各挂上2个50 g的钩码，手拿着木块让它左右两边所受拉力在同一直线上，如图乙所示．当小宇松手后木块会________.
A. 静止不动 B. 转动回去 C. 向下运动
实验
次数
钩码重力
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳子自由端移动距离
s/cm
机械效率
η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离S/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.5
88.9%
2024年中考物理核心素养提升
4.3力学实验探究（一）
一、测量平均速度
【常考点归纳】
1.测量原理：v= st。
2.测量工具的使用方法：注意刻度尺需要估读到分度值的下一位。刻度尺测量路程时，开始测量时在小车上的位置，也是末端时的读数位置。不要始、终取不同的点进行测量读数。
3.对装置的组装时，斜面的倾斜程度：不能太陡，因为太陡，小车下滑速度较快，时间较短，测量时间时，误差较大；也不能太缓，这样小车在离手后不易从静止自由下滑。一般与水平面成5-100，或者多试几次，感觉之间测量时间从容即可。
4.根据公式v= st计算平均速度，并比较大小。这里要注意每一段路程，需要与相应的时间一一对应，注意各量的单位。
5.分析小车的运动方式：做速度越来越大的变速直线运动。上半程的速度小于下半程的速度。计算全程平均速度时，要用总路程比总时间。
6.误差分析。分析依据：v= st。若果s准确，则t偏大，则v偏小。若t准确，则s偏大，v偏大。
【中考题实例剖析】
【例1】【2023长春】在“测量物体运动的平均速度”实验中，实验装置如图所示：
（1）测量平均速度的原理是___________；
（2）实验中，小组同学发现小车通过AB段路程的时间过短，不便于测量时间，为了解决这一问题，可以只将木块向___________适当移动；也可以将小车倒置滑下，这是因为用___________代替滚动可以增大摩擦；
（3）改进后，进行实验并记录数据在表格中，计算出小车通过AC段路程的平均速度是___________m/s。小车通过AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度___________；
（4）小车在运动过程中，支持力对小车是否做功？___________。
（5）小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来，说明力可以改变物体的___________。
【分析与解答】
（1）测量物体运动的平均速度，需要测量路程和时间，根据v= st得到平均速度，实验原理是v= st。
（2）斜面的坡度越大，小车在斜面上滑下的速度越快，在斜面上运动的时间越短，不便于测量时间，因此为了便于测量时间，应将木块向右适当移动，使它保持较小的坡度；也可以将小车倒置滑下，这是因为用滑动摩擦代替滚动可以增大摩擦。
（3）[4]小车通过AC段路程的平均速度：VAC= SACtAC = =0.2m/s；已知AB段路程与BC段路程相同：
sAB=sBC=0.45m，BC段的时间：tBC=tAC-tAB=4.5s-3.2s=1.3s，BC段平均速度：VBC= SBCtBC = ≈0.35m/s，
已知vAB=0.14m/s，则vAB”、“=”或“vAB，所以小车下滑过程中做加速运动。
（2）由（1）可知小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是50.0cm/s。
（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，则计时晚了，时间变短，会使所测AB段的平均速度vAB偏大。
2.【2023宜宾】频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示，他们用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
（1）本实验中刻度尺是测量________的工具，刻度尺的分度值是________cm；
（2）小车从A点到C点的路程________cm，从A点运动到C点所用时间________s，小车在AC段的平均速度________cm/s；
（3）根据照片信息可判断小车做________直线运动（选填“匀速”或“变速”）；
（4）小组同学经过进一步分析得出结论：小车在C点的动能________D点的动能（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】（1）长度 1.0 （2）40.0 1 40.0 （3）变速 （4）小于
【解析】（1）本实验中刻度尺是测量长度的工具，由图可知，刻度尺的分度值是1.0cm。
（2）由图可知，小车从A点到C点的路程为：sAC=80.0cm-40.0cm=40.0cm；因为相机每隔0.5s曝光一次，所以A点运动到C点所用时间为1s；小车在AC段的平均速度为：VAC= SACtAC = 40.0cm1s =40.0cm/s。
（3）根据照片信息，在相同时间内，小车滑行的路程越来越大，速度越来越大，小车做加速直线运动。
（4）由（3）可知：小车做加速直线运动，所以小车在C点的速度小于D点的速度；又因为质量不变，所以小车在C点的动能小于D点的动能。
3.【2023金昌】物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。
（1）让小车从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 相同；
（2）小车在 表面速度减小的最慢（选填“毛巾”“棉布”或“木板”）；
（3）我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体将保持 状态；
（4）根据以上结论，关于运动和力的判断，下列说法正确的是 （填选项符号）；
A．沿水平方向没有推动桌子，是桌子受到的推力小于摩擦力
B．轮船漂在水面上，是因为轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力
C．地面上滚动的足球最终会停下来，是因为受到的阻力大于向前的惯性作用
（5）三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小 （选填“相等”或“不相等”）。
【答案】（1）速度 （2）木板 （3）匀速直线运动 （4）B （5）相等
【解析】（1）让小车从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的运动速度相同。
（2）毛巾、棉布、木板，三者粗糙程度依次变小，小车在这三种水平面上运动时，水平面越光滑，小车受到的摩擦阻力越小，速度减小的越慢，小车在木板表面速度减小的最慢。
（3）根据实验分析，进一步推理：若果水平面绝对光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将运动的无限远，小车在水平面上做匀速直线运动。
（4）A.沿水平方向没有推动桌子，桌子处于静止状态，桌子受到的推力等于摩擦力，A错。
B.轮船漂浮在水面上，由浮沉条件可知：轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力，B正确。
C.地面上滚动的足球最终会停下来，是因为足球受到阻力，惯性是物体的一种性质，惯性不是力，不能说成惯性作用，C错。
（5）因小车到达水平面时的初速度相同，在水平面上开始的动能相同，最后速度为0，动能为0，本实验中小车在水平面上三次运动过程中消耗的机械能大小相等。
4.【2023荆州】在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。
（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是______；
（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持______相同；
（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做______运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在______（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。
【答案】（1）v=s/t （2）速度 （3） 匀速直线 （4）不变 （5）毛巾
【解析】（1）利用斜面测量小车的平均速度，方法是用刻度尺测出小车运动的路程，用停表测出小车运动的时间，根据公式v=s/t就可以计算出小车运动的平均速度。
（2）让物体从斜面的同一高度自由下滑，目的是使物体滑到斜面底端时具有相同的速度。
（3）由图乙可知：平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车速度减小的越慢，运动的距离越远，进一步推理可知：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做匀速直线运动。
（4）图丙中木块B在滑行过程中对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所受的摩擦力不变。
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，初始速度相同，动能相同，最后都停止，动能的减小量相同，则克服阻力做的功相同；小车在毛巾上速度减小的最快，运动的时间最少，根据公式P=W/t可知：在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。
5.如图是某同学“探究影响压力作用效果的因素”的实验，下列关于本实验的说法中不正确的是（ ）
A．甲乙对比说明，受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显
B．乙丙对比说明，重力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显
C．三次实验通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果的大小
D．本实验探究用到的科学方法是控制变量法和转换法
【答案】B
【解析】A. 甲乙对比，受力面积大小一定时，甲中压力越小，压力作用效果越不明显，A正确。
B. 乙丙对比说明，压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显，压力与重力是两个不同的概念，B错。
C. 三次实验通过海绵凹陷的程度反映压力作用效果的大小，属转换法的运用，C正确。
D. 实验过程中比较乙、丙两图，控制受力面积相同，改变压力大小，应用了控制变量的探究方法；通过海绵被压下的深浅来反映压力的作用效果的大小，用到的科学探究方法是转换法，D正确。
6.【2023天津】在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务：
【实验探究】
通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论______________，这就是阿基米德原理；
【理论探究】
第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示；
第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理；
请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力F浮=______。
【答案】【实验探究】F浮=G排
【理论探究】设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ液，长方体上、下表面所处的深度及受力情况，如下图所示：
由于同种液体中，深度越深，液体的压强越大，长方体的上下面表面积相同。由F=pS可得：液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力：
F浮=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g（h2-h1）S =ρ液ghS =ρ液gV排=G排。
【原理应用】S2mgS1−S2
【解析】【实验探究】由图中实验数据可得，F甲-F乙=F丙-F丁，即物体受到的浮力等于排开液体的重力，即:
F浮=G排。
【理论探究】见答案。
【原理应用】由阿基米德原理可得：金属圆柱体静止时所受浮力：
F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gh2S=ρ液gS2×mρ液S1−S2 = S2mgS1−S2。
7.【2023湘潭】用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做________运动。第 1次实验时，钩码上升的时间为 3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为________m/s；
（2）第4次实验时所做有用功为________J， 滑轮组的机械效率是________%；
（3）分析 1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越________（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高； 分析 2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________（选填“有关”或“无关”）；
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是________。
A． 换用更轻的动滑轮B． 加快提升物体的速度
【答案】（1）匀速直线 0.05 （2）0.3 80 （3）大 无关 （4）A
【解析】（1）实验中为使弹簧测力计读数平稳，需要使钩码做匀速直线运动。第 1次实验中，绳子3s钟的时间，移动的距离为15cm，则绳子移动的速度为v= st=15×10−2m3s =0.05m/s。
（2）第4次实验时所做的有用功为：W有=Gh=6N×5×10-2m=0.3J。第4次实验做的总功为：
W总=Fs=2.5N×15×10-2m=0.375J。第4次实验滑轮组的机械效率为：η= W有W总×100%= ×100%=80%。
（3）根据1、2、4次实验的数据可知，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 2、3两次实验中，钩码的重力相同，只改变钩码上升的高度，滑轮组的机械效率不变，可知轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。（4）根据效率公式η= W有W总×100% = W有W有+W额 ×100%可知：提高机械效率的方法一为：额外功一定时，增加有用功，即增加物重；二为：有用功一定时减少额外功，即换用轻质滑轮，A正确。
8.【2023枣庄】提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
（1）实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图__________的装置完成的，它的机械效率η=__________；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是__________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较__________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率__________。
【答案】 （1）匀速 （2）丙 80% （3）错误 （4）1、2 （5）越低
【解析】（1）实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。
（2）由表中数据可得：钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为：n= =4，即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。由表中数据可得，有用功为：W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J，总功为
W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J，机械效率为：η= W有W总 ×100%= ×100%= 80%。
（3）对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。
（4）要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
（5）对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
9.【2023广西】在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示：
（1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为 ；
（2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越 ，钢球的动能就越 ；
（3）在水平面上，被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将做直线运动。
【答案】（1）动能 （2）多 大 （3）阻
【解析】（1）在钢球从斜槽滚下的过程中，质量不变，高度减小，重力势能变小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。
（2）钢球质量越大，将木块撞得越远，根据公式W=Fs可知，对木块做的功越多。根据转换法可知，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大。
（3）在水平面上运动的木块，由于受到水平面阻力的作用，运动状态发生变化，最终会停下来。
10.【2023潍坊】为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
（1）实验中探究的“物体的动能”是指______（选填字母）。
A. 钢球在斜面上的动能 B. 钢球撞击木块时的动能 C. 木块被撞击后的动能
（2）若水平面是光滑的，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：____________。
【答案】（1） B （2）不能 （3）增大斜面高度
【解析】（1）此实验用了转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时的动能大小，B正确。
（2）若水平面光滑，木块就会做匀速直线运动，无法通过比较木块移动距离的远近来判断小球动能的大小，达不到实验的目的。
（3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明小球到达水平面的动能比较小。实验时可以增加斜面的高度来增加小球的重力势能从而改进这一问题。
11.【2022成都诊断】在“探究二力平衡的条件”实验中，小宇采用的实验装置如图甲所示，包括两端装有定滑轮的桌面，5 g、10 g、50 g钩码若干，100 g的木块和小车各一个(两端都系有挂钩码的棉线).
甲 乙
(1)实验中通过调整____________来改变F1和F2的大小．
(2)小宇利用图甲装置进行实验时，发现左侧钩码质量为15 g，右侧钩码质量为20 g时木块仍静止，此时木块所受合力为________N.
(3)若希望使用甲图装置进行改进后再进一步实验，需要把木块换成________.
(4)小宇认为前期实验未能达到预期，于是对实验进行了如下改进：他找来铁架台，把木块悬挂起来，两侧各挂上2个50 g的钩码，手拿着木块让它左右两边所受拉力在同一直线上，如图乙所示．当小宇松手后木块会________.
A. 静止不动 B. 转动回去 C. 向下运动
【答案】（1）钩码的个数 （2）0 （3）小车 （4）C
【解析】（1）实验时通过调节钩码的个数来改变拉力的大小。
（2）利用图甲装置进行实验时，发现木块静止，说明物体受到平衡力的作用，此时木块所受合力为0N。
（3）希望使用甲图装置进行改进后再进一步实验，需要把木块换成小车，目的是减小摩擦力对实验的影响。
（4）两侧各挂上2个50g钩码，手拿着木块让它左右两边受重力作用，物体将会向下运动。
路程
运动时间
平均速度
sAB=0.45m
tAB=3.2s
vAB=0.14m/s
sAC=0.90m
tAC =45s
vAC=
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
实验次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械效率
η/%
1
2
0.1
1.0
0.3
0.2
0.30
66.7
2
3
0.1
1.4
0.3
0.3
0.42
71.4
3
5
0.1
2.2
0.3
0.5
0.66
75.8
实验次数
动滑轮个数
钩码重
G/N
绳端拉力
F/N
钩码上升的高度h/m
绳端移动距离s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械效率
η/%
4
1
6
3.6
0.2
0.4
1.2
1.44
83.3
5
2
6
2.4
0.2
0.8
1.2
1.92
62.5
6
3
6
2.2
0.2
1.2
1.2
2.64
45.5
实验设计
设计目的
现象
结论
只改变一侧钩码的数量，观察小车是否保持平衡
探究二力平衡时大小是否相等
小车无法保持静止，向钩码较多的一侧运动
二力平衡时，二力大小相等
用手将小车扭转一定角度，松手后观察小车是否保持静止
探究二力平衡时，二力是否在同一直线上
小车会转动，直到在一条直线上停止转动，保持静止
二力平衡时，二力在同一直线上
将一侧的挂钩码都移到另一侧，观察小车是否保持平衡
探究二力平衡时，二力方向是否相反
小车无法保持静止，向钩码一侧运动
二力平衡时，二力方向相反
用卡片代替小车，将卡片从中间剪开，观察卡片是否保持静止
探究二力平衡时，二力是否在同一物体上
卡片无法保持静止，将分别向两边运动
二力平衡时，二力作用在同一物体上
实验
次数
钩码重力
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳子自由端移动距离
s/cm
机械效率
η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离S/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.5
88.9%