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功和机械能练习题(实验探究部分) 附参考答案
47.(2012•广东省)如图是固定在水平桌面上的圆弧轨道,将一
小球由轨道的P点自由释放,滚动到Q点。在此过程中,动能先
变 后变 ,重力势能 。
48.(2012玉林)如图9所示,将同一物体分别沿光滑的斜面
AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,己知AB>AC,如果拉力做的功分别为W、
1
W,拉力做功的功率分别为P、P,则W W,P P
2 1 2 1 2 1 2
49(. 2012•天津市)人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫星的
动能 (选填“增大”、“减小”、“不变”),卫星的势能 (选填“增大”、“减小”、
“不变”)
三、简答题
50.(2012宁夏)醉驾造成交通危害的主要原因是驾驶者的反应迟缓,一个人酒醉后的反应时
间是正常反应时间的2-3倍。
(1)(2分)醉驾时,由于反应时间的延长,从发现情况到汽车完全停下来的距离 (选
填“增大”或“减小”) ;
(2)(3分)酒驾时,由于酒精刺激,往往超速行驶而造成车祸。请用所学物理知识,简要
说明超速行驶导致伤亡惨重的原因。
51.(2012•宁夏)由图示男孩打弹弓的情景,你能联想到哪些物理知识?(至少写出两条)
⑴ ;
⑵ 。
52(. 2012•宁夏)醉驾造成交通危害的主要原因是驾驶者的反应迟缓,一个人酒醉后的反应时
间是正常反应时间的2-3倍。(1)醉驾时,由于反应时间的延长,从发现情况到汽车完全停
下来的距离 (选填“增大”或“减小”);(2)酒驾时,由于酒精刺激,往往超速行驶而
造成车祸。请用所学物理知识,简要说明超速行驶导致伤亡惨重的原因。
四、实验探究题
53(. 2012 哈尔滨)(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑
轮 .
1(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示.据此可知,使用动滑
轮 .
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提
升重物能否省功呢?为此,他们进行的实验如丙图所示.请根据丙图信息.写出分析
数据的具体过程,并回答他们的问题.
54.(2012•江西南昌)“测算简单机械的效率”实验
(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:
斜面倾斜 小车重力 斜面高度 沿斜面拉 斜面长 有用功W总功W 机械效率
程度 G/N h/m 力F/N s/m
有/J 总/J
较缓 10 0.1 3 1 1 3 33%
较陡 10 0.2 4 1 2 4 50%
最陡 10 0.3 5 1 3 5 60%
(2)请您尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验:①在图中用笔画线按最省力的方法组装好
滑轮组,②设计一个记录此实验数据的表格。
55.(2012•湖北武汉)下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长
木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要
的测量工具是 。
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物
块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表
实验次 接触面粗糙程度 物块重G/N 物块上升的 沿斜面的拉 物块移动的
[来 机械效率
数 高度h/m 力F/N 距离L/m
源:21世纪教育网]
较粗糙(木块-木
1 2.0 0.25 1.2 0.80 52%
板)
2 同上 2.0 0. 35 1.4 0.80 63%
3 同上 5.0 0.35 3.5 0.80 63%
2较光滑(铁块-木
4 5.0 0.35 3.1 0. 80
板)
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与 、 、 的关
系。②在第四次实验中,斜面的机械效率为 。
56.(2012•黑龙江鸡西)某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测
力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
实验 斜面的倾 物块重 斜面高 拉力 斜面长 机械效
次数 斜程度 力G/N 度h/m F/N 度S/m 率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越 力(选填“省”或“费”)。
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分
别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹
簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与
和 有关。
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的
摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”) 。
57.(2012沈阳)在影响机械效率的许多因素中,摩擦是一个重要因素。小丽将“探究摩擦力
大小与什么因素有关”的实验与“探究斜面的机械效率”的实验相结合,进一步探究斜面
机械效率与斜面粗糙程度的关系。实验装置如图14所示。
(1)请将下列实验步骤中的空白补充完整。
实验步骤:
①用弹簧测力计测出木块的________。
②用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动,读出弹簧
测力计示数。
③用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h。
④记录实验数据并填入表3中。
⑤保持斜面的________定,将棉布铺在木板上,重复上述步骤。
斜面表面 木块重力 斜面高度 沿斜面的 斜面长 有用功 总功 机械效率
状况 G/N h/m 拉力 s/m W /J W /J /(%)
有 总
F/N
木板 2.1 0.4 1.6 0.8 0.84 1.28 65.6
棉布 2.1 0.4 2 0.8 0.84 1.6
(2)该实验中采用了________的研究方法。
(3)计算斜面表面为棉布时的机械效率:________%。
(4)分析实验数据可以得出实验结论:_________________________________________。
58(. 2012•安徽省)图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下:
I.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
3Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题:
(1)步骤I是为了研究动能大小与___________________________的关系。
(2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与___________________________的关系。
(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球________的大小,木块的作用是为了比较钢球
_____________的大小。
59.(2012•湖北宜昌)小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:
弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度);如图10
所示,将同一个弹簧压缩___(选填“相同”或“不同”)
的长度,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,分析比较木块___,从而比较弹性势能的
大小。(2)若水平面绝对光滑,本实验将___(选填“能”
图10
或“不能”)达到探究目的.
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木
块所具有的机械能最终都消灭了.你认为小明的观点是___的(选填“正确”或“错
误”),理由是_____________________。
60.(2012•湖南娄底)如图所示,是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
m m
(1)用质量不同的A、B两个小球( > )碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球
A B
的高度相同,是为了控制两球到达底端时__________相同;实验中通过观察纸盒被推动的距
离的大小,可以比较A、B两个小球的________ 的大小。
(2)将(甲)与(乙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的_______有关.
将(甲)与(丙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的_______有关.
( 3 ) 本 次 实 验 采 用 物 理 最 常 用 的 一 种 实 验 方 法 是 ____________ 。
4
(甲) (乙) (丙)
)61.(2012•上海市)为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度,小王使小球从
AB斜面上高位h处由静止滚下,小球滚上BC斜面后,能到达的最大高度为h,如图7(a)所
1
示;逐步减小BC斜面的倾角( ),小球能到达的最大高度分别为h、h,如图7(b)、(c)所
2 3
示。然后,他换用材料相同、质量不同的小球再次实验,如图7(d)所示。请仔细观察实验现象,
归纳得出初步结论。
① 分析比较图7(a)和(b)和(c)中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得:小
球从同一高度由静止滚下时, 。
② 分析比较图7(c)和(d)中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得:小球从
同一高度由静止滚下时, 。
62.(2012湖南娄底)如图所示,是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
m m
(1)用质量不同的A、B两个小球( > )碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小
A B
球的高度相同,是为了控制两球到达底端时__________相同;实验中通过观察纸盒被推
动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的________ 的大小。
(2)将(甲)与(乙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的_______有关.
将(甲)与(丙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的_______有关.
(3)本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。
(甲) (乙) (丙)
63.(2012揭阳)物体只在重力作用下由静止开始下落)
的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气
的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相
5对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自
由落体运动时间与哪些因素有关,同学小王有如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
(1) 为了验证猜想一,应比较实验序号____和____,结论是:
;
(2)小敏同学也对这个问题进行了研究,她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始
下落,她发现两者下落时间__ __(填“相等”或“不相等”),原因是:
______________ _ ______。
(3)根据表中的数据,宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放,它们
将( )
A、同时落地 B、铁片先落地,羽毛后落地 C、羽毛先落地,铁片后落地
64(. 2012宜昌)29.小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势
能的大小可能与物体的弹性形变有关.
(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压
缩后未超过其弹性限度);如图10所示,将同一个弹
簧压缩___(选填“相同”或“不同”)的长度,将
小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相 图10
同木块上,分析比较木块___,从而比较弹性势能的大小.
(2)若水平面绝对光滑,本实验将___(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球
和木块所具有的机械能最终都消灭了.你认为小明的观点是___的(选填“正
确”或“错误”),理由是_____________________.
65.(2012南宁)26.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:弹性势能的大小是弹簧的材料有关.
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A 5 S
1
② 弹簧A 8 S
2
③ 弹簧B 5 S
3
④ 弹簧B 8 S
4
(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__________
6(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
.
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,可选用试验次数②和________
的数据进行比较分析,若
______________________
,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
66.(2012黑龙江呼和浩特)九年级物理课本中给出了一些物体的动能,如下表所示:
请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断:
(1)在质量和速度这两个物理量中,对动能影响较大的是 (选填“质量”或“速
度”);
(2)物体的动能(E)与物体的质量(m)和运动速度(v)的定量关系,你认为正确的是下
面的哪一个?
A.E=mv B. C.
47、【答案】大;小;先变小后变大
48、【答案】=,<
49、减小 增大
50、【答案】(1)增大
(2)汽车超速行驶时,因速度较大,比正常行驶时的动能大,当发生车祸时,动能的变
化量较大,所以伤亡会更严重。
51、【答案】弹性势能转化成动能、力是改变物体运动状态的原因、弹力做功子弹动能增加、
力可以使物体发生形变、在弹性限度内,弹性形变越大弹性势能越大
52、【答案】(1)增大(2)汽车超速行驶时,因速度较大,比正常行驶时的动能大,当
发生车祸时,动能的变化量较大,所以伤亡会更严重。
53、【答案】(1)在改变动力方向时,不会改变拉力的大小(或“能改变动力方向,但不能省
力”)(1分)
(2)可以省力,但不能改变动力方向(1分)
(3)W=Gh=2×0.1=0.2J(1分) W=Fs=0.8×0.3=0.24J(1分)
1 2
[或 (2分)]
7经比较W< W(或η<1),所以使用滑轮组不能省功(1分)
1 2
54、【答案】(1)大;高.(2)①最省力的绕法是与动滑轮相连的绳子有3段,如下图所示:
②结合测量斜面机械效率的思路,故测量滑轮组机械效率的记录表格如下:
实验次数 重力G/N 提升高度 拉力F/N 绳子自由 有用功W 总功W总/J机械效率η
h/m 端移动距
有/J
离S/m
1
2
3
55、【答案】(1)刻度尺(2)①接触面粗糙程度;物块重;
斜面倾斜程度 ②71%
56、(1)省 (2)55.6%(或56%)(3)斜面倾斜程度; 斜
面粗糙程度(4)大于
甲 乙
图6
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