1、更多资料添加微信号:DEM2008 淘宝搜索店铺:优尖升教育 网址:人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习实验题04机械能的实验(含答案详解)关键词:探究影响动能、重力势能、弹性势能的因素1在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图甲、乙、丙所示,让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下,钢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)实验通过观察_来比较动能的大小,这种物理方法叫做_;(2)比较甲、丙两图进行的实验,探究的是动能与_的关系,得出的结论是_,由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”的字样,_(选填“大客车”或“小轿车”
2、)的限速应该是“100km/h”;(3)如果斜面和水平面绝对光滑,_(选填“能”或“不能”)达到实验探究的目的;(4)小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行?答:_。理由是:_。2如图所示是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直至停止。(1)钢球的动能是由钢球的_转化来的,实验中是通过观察_来判断钢球的动能大小,这种科学方法叫_法;(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,
3、目的是探究钢球的动能大小与_的关系;(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与_的关系;(4)木块最终会停下来的主要原因是_,在此过程中木块通过_方式把动能转化为内能;(5)如果木块在运动过程中所受的阻力为0,木块将_;(6)若水平面表面绝对光滑,本实验将_(选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。3如图所示,是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。(1)图1实验中要判断研究对象的动能大小需要比较 _;(2)图1甲、乙两图是为了探究动能与 _的关系,得出的结论是:在速度相同时,_越大动能越大;(3)如图2将一弹簧固定在水平轨道末端,钢球下滑到水平面压
4、缩弹簧后又被弹簧弹开,若想增大弹簧最大压缩量,提出两点可行的做法:_、_;(4)将图2中末端的挡板和弹簧取掉,并将OB向上弯折形成如图3的轨道,再次将钢球沿轨道AOB到达B点后离开轨道,钢球在B点的机械能 _(选填“大于”“等于”或“小于”)在A点的机械能。若离开B点后钢球不受外力,通过B点后的运动轨迹是 _(选填字母序号)。4小强发现力学中有很多相似实验,他找了如下器材;表面平整的长木板(带斜面)、刻度尺、弹簧测力计、小车、木块、毛巾、棉布、钩码。(1)为了探究“阻力对物体运动的影响”,他选择了一些器材,如图所示,让小车从同一斜面相同高度由静止滑下,是为了使小车_相同。实验发现水平表面越光滑
5、,小车运动距离越长,经过推理得出:运动的物体如果不受力将_;(2)在丙图实验的基础上只需要再选择序号的器材,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,则还可以探究小车_(填字母)的关系;A 重力势能与质量B 重力势能与高度C 动能与质量D 动能与速度(3)为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,他选择了序号、以及_(填序号)的器材,下列事例中,用到上述探究结论的是_(填字母)。A在行李箱下安装滚轮B向自行车转轴处加润滑油C 自行车刹车时用力捏闸D压路机配备的碾子质量很大5小王同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他进行了如下探究:(1)提出问题与猜想:汽车动能大小跟什么因素有关?
6、由“十次车祸九次快”可猜想:汽车动能的大小与汽车的_有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车动能的大小与汽车的_有关;(2)开展实验:小王做了如图所示的三次实验。他用金属小球模拟汽车,让金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的木块,木块被撞击后向前行移动一段距离,它移动的距离越长,说明金属小球到达水平面时的动能越_ (选填:“大”“或”小);(3)分析论证:分析甲、丙两图的实验现象可以初步得到的结论是:物体运动的速度越_ ,动能越_(两空均选填:“大”或“小”);(4)实践应用:用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车_(选填:“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。6在2
7、4届冬奥会上,中国自由式滑雪运动谷爱凌在女子大跳台决穿中获得金牌,小红观看了电视播放比赛的实况,对运动员落地点感到好奇。小明猜想:影响运动员离开跳台后沿水平方向运动距离的因素有三个:猜想A:运动员的质量;猜想B:运动员离地高度;猜想C:运动员水平运动的速度。为了验证猜想,小红进行了如图所示的实验;让钢球从光滑斜槽上的A点自由滚下,经抛出点C后离开斜槽,最后落在地面上的P点,用刻度尺分别测出抛出点离最高点的高度h1,抛出点离地高度h2,落地点P离抛出点C的水平距离s,实验表格如表所示。序号钢球质量m/g抛出点离最高点的高度h1/m抛出点离地的高度h2/m落地点与抛出点的水平距离s/m1100.0
8、520.642200.0520.643100.221.284100.241.82(1)不计空气阻力,离开抛出点C后的钢球只受_力的作用,离开抛出点C后,钢球沿如图所示的路径运动,说明钢球的运动状态是_(选填“改变”成“不变”)的;(2)为了研究猜想A是否正确,应选用实验序号为_和 _两组实验进行对比分析可得,钢球水平运动的距离与钢球质量_(选填“有关”或“无关”);(3)进行实验序号为3、4两组实验,第4次钢球离开抛出点C的速度_(选填“大于”、“等干”或“小于”)第3次钢球离开抛出点C的速度;对比这两组实验数据,可证明猜想B是_(选填“正确”或“错误”)的。7在探究“阻力对物体运动的影响”的
9、实验中,如图中所示:(1)让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,可使小车到达水平面时的速度相同,小车每次都滑到水平面上运动,小车在竖直方向上受重力和_是一对平衡力,其作用效果相互抵消,相当于小车只受阻力的作用;(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越_(选填“快”或“慢”)。进一步推理分析得出,物体的运动不需要力来维持,力是_的原因;(3)实验中小车先后在水平面上毛巾、棉布和木板表面三次运动过程中,克服摩擦力做的功分别为W1、W2、W3,则三者的大小关系为_;(4)完成上面的实验后,同学们还想探究“物体的动能与哪些因素有关”,实验过程如图中所示,让同一小车从斜面的不同高度由
10、静止开始下滑,这是探究小车的动能和_的关系;(5)同学在做图中实验时,木块被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成的木块损坏,在不改变木板长度的情况下,改进实验再与实验对比,应采用以下方法中的_。A换用质量更小的小车B给水平木板铺上毛巾C适当降低小车的高度D换用一个较重的木块8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。实验序号123456789钢球的质量(克)50
11、5050100100100200200200斜面的高度h(厘米)10204010204051020木块滑动的距离s(厘米)20398042831674283167(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49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
12、,可得出结论:当_时,_。9如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。(1)该实验是通过观察_来判断_(选填“钢球”或“木块”)动能的大小;(2)利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体_的关系,得到的结论是:_;(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是:_(选填序号)换质量更大的木块;降低第二次钢球的高度;换质量更大的钢球;换质量更小的钢球;(4)小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动,
13、到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止,在水平面运动的整个过程中,克服摩擦力做的功_(选填“相等”或“不相等”)。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2,则 P1 _ P2(选填“”或“=”或“”、“”或“=”);(4)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是:_(选填序号)。换质量更大的木块;降低第二次钢球的高度;换质量更大的钢球;换质量更小的钢球;11如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一
14、段距离s后停下,完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1h3h2,m1m2m3。(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的重力势能转化为动能,其动能大小是通过_大小来反映的;(2)分析比较甲和乙两组实验可得,结论是:_;(3)某学习小组同学做两实验时小木块被撞后滑出木板,A同学建议换用表面相同但长度较长的木板,B同学建议换质量较大的木块,C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球。你认为不恰当的是_同学的建议;(4)另有同学将实验装置改进成图丁所示,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_(质量/速度)的关系;该同学还想用质量不同的
15、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,探究小球的动能大小与质量的关系。这个设计方案_(可行/不可行),如果按此方案操作,将观察到的现象是_;(5)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(如下表),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”)。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12在探究“物体的动能和哪些因素有关”时(如图所示),同学们提出了如下猜想:猜想一:物体动能大小与物体的质量有关;猜想二:物体动能大小与物体运动的速度有
16、关。(1)物体动能是指_(填序号);A小车在斜面上时的动能B小车撞击木块前的动能C小车撞击木块后的动能D木块的动能(2)为了便于验证猜想一,小明设计了一个此项探究的实验记录表格;请完成表头待填写的 a、b 两处:(a)_;(b)_;序号(a)小车开始下滑的高度 h/cm(b)123小丽发现,在第三次实验中,最终木块从水平木板的右端滑出,于是小丽用质量更大的木块替换后继续完成此次实验探究。结果木块未滑出右端,于是小丽总结 3 次实验得出结论。小丽的做法显然有一定的问题,请你帮助小丽给出解决问题的办法_(木板长度无法改变);(3)实验时,若木块与水平木板间无摩擦则不能得出结论,原因是_;(4)若在
17、图示实验的基础上,进一步探究动能与速度的关系,正确实验后,小明发现木块被撞击后移动的距离 s2 s1,则出现这一现象的原因是_。A小车放置的初始位置比图示的低B木块未放回初始位置就进行实验C第二次实验时,水平面的粗糙程度比第一次大13在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的实验,让小车从同一斜面上某处由静止释放,撞击同一纸盒,小车推动纸盒在粗糙程度相同的水平面上运动一段距离后停止。(1)甲、乙两次实验时,让小车从同一斜面、同一高度由静止释放,是为了_。下列实验也采用这种研究方法的是_;A探究平面镜成像规律时,用另一支相同的蜡烛来确定像的位置和比较像的大小
18、B探究重力势能与高度关系,保持质量不变,探究重力势能与高度的关系C研究简单电路中的电流时,将水流和电流类比D探究阻力对物体运动的影响时,推理得出物体不受阻力时的情况(2)由甲、丙两次实验得出的结论是:_;(3)如图所示,小红认为在研究动能跟速度关系时,在甲实验的基础上让纸盒留在s1处,将小车仍然从斜面的同一高度处由静止释放,撞击纸盒后继续移动s4,如图丁,比较s1和s4也可以得出结论,她的设计思路是否可行?_(4)小文借助速度传感器和其他仪器,测量小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离,数据如表所示(小车的质量为0.1kg)。实验次数1234小车初速度v/cms18162432小车滑行的距离s
19、/cm104090160分析实验数据得出:质量相同时,小车的动能与 _成正比;当小车的初速度为20cm/s时,小车在水平面滑行的距离为 _cm;(5)小明同学发现,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平面时的动能大小。(不考虑能量损耗)所需测量的物理量:_;计算动能的表达式(用已知量和测量量表示):E动=_。14阅读短文,回答问题:物理实验探究:(1)探究一:晓丽在研究动能与、关系的实验中,如图所示,质量为的小球从点静止释放,在没有空气阻力的情况下,沿轨道运动(其中段光滑,段水平但不光滑)。已知重力势能为(为小球离轨道的高度,当小球运动到点时,),动能为
20、(为小球运动的速度)用小球去撞击木块,并通过木块_来反映动能的大小。小球从点静止释放到达点时速度,此过程中小球的机械能_(选填“变小”“变大”或“不变”),则_,(用题目所给物理量表示)根据题目所给信息,推测与小球的质量_。(选填“有关”或“无关”);(2)探究二:如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道,小车分别被推动一段距离,实验记录如下:流体风水流小车被推动距离/0.379在相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量不同。在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。
21、一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度_。若水的流速为,密度是,请你推导出水能的能流密度的表达式_。15研究汽车的安全行驶小雨和姐姐为了研究汽车超载和超速带来的安全隐患,他们模拟设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验:将A、B、C三个小球(mA=mCmB)先后从同一斜面装置,高度分别为hA、hB、hC(hA=hBhC)的位置自由滚下,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答下列问题:(1)实验中,通过小木块被推动_来判定小球动能的大小;(2)为研究超载安全隐患时,用甲、乙两次实验,发现小球的_越大,动能越大;(3)为研究超速安全隐患时,需要控制_一定,实验时应选择如图_两次实验进行比较;(4)
22、已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力的大小为f。为进一步研究动能与质量和速度的关系,他们查阅资料得知:物体克服摩擦力做功的最大值等于物体初动能,物体动能的计算公式是(m表示物体的质量,v表示物体的速度)。则:当质量为1kg的物块,其初速度为1m/s时,滑行的最大距离为0.1m;当物块的初速度为3m/s时,滑行的最大距离是_m。16为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小谢同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mBmC,hA=hChB),推动小木块运动一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答以下问题:(1)小
23、球从斜面滚下的过程中,它的重力势能_,动能_(选填“变大”、“变小”或“不变”);(2)小球滚到水平面时,不能立即停下来,是因为小球具有_,小木块运动一段距离后静止是因为受到_的作用;(3)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度_(选填“相等”或“不相等”);(4)小球推动小木块运动的距离越大,表示安全隐患_(选填“越大”、“不变”或“越小”);(5)用来研究超载安全隐患时,我们应选择_两个图所示实验进行比较。用来研究超速安全隐患时,我们应选择_两个图所示实验进行比较。17如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置。(1)实验中通过观察_的大小,来判断小球动能的大小;(2)实验
24、中为了研究动能大小与质量的关系,需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是_;(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。表一(小球撞击时的速度为8cm/s)序号小球质量m/g木块滑行距离s/cm110010220020330030表二(小球的质量为100g)序号小球撞击速度v/ms-1木块滑行距离s/cm18102164032490分析这两组数据可以得出:_对物体的动能影响较大;分析表一这组数据可以得出的结论:_;分析表二这组数据可以得出的结论:_;物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、转换法、对比法、控制变量法
25、;本实验中运用了两种研究方法是_、_。18如题图所示,是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验。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。(1)实验中,探究的动能是指_(选填字母);A小球在斜面上的动能B小球到达水平面的动能C木块的动能(2)实验中所研究的动能大小通过_来反映,这里用到了_(选填“控制变量”“等效替代”或“转换”)法;(3)由图中的甲、乙两次实验,可以得出结论:物体的_相同时,物体的_越大,动能越大;(4)做完甲、乙实验后,假设在做图丙的实验时木块滑出木板,需要重做实验,在不更换实验器材的条件下,最方便的解决办法是_。19如图是探究“物体的动能大小与那些因素有关”
26、的实验装置,其中mA=mBhB。(1)在实验中,木块D被推动的距离能反映小球A、B、C动能的大小,理由是木块D被推动的距离越远,说明小球对物体_越多;(2)为了探究动能的大小与质量的关系,应该选_两个装置进行实验;(3)甲实验中木块D的重力为1N,沿水平方向移动的距离30cm,重力对木块做功_J;(4)实验中,探究的动能是指_(填序号)A小球在斜面上时的动能B小球撞击木块时的动能C小球撞击木块后的动能D木块的动能(5)小华同学通过比较甲、丙两图实验现象,得出“质量大的物体动能大”,小丽认为小华的这一比较过程存在错误,你知道错误是什么吗?_;记录表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(6)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沿斜面滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小华设计了如图丁所示的实验: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_,就可