2021年寒假中考冲刺实验题专题复习（10）——机械能实验（含答案）

1 2021 寒 假 中考冲刺 实验题 专题复习（10）——机械能实验 1.（2019 九上·兴化月考）小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力，g 取 10 N/kg)：

（1）让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，小球速度为 5 m/s.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中，得到小球的速度 v 和弹簧缩短的长度Δx 之间的关系如图丁所示，其中 A 为曲线的最高点．已知该轻弹簧每受到 0.1 N 的压力就缩短 1 cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变． ① 从小球接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况________． ② 实验全过程中，弹簧产生的弹力的最大值为________N.③ 由图可知，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为 0，此时，小球处于________(平衡/非平衡)状态．（2）小明要探究小球下落压缩弹簧时，弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系．需用________不同的小球，分别让小球从相同的________自由下落，压缩________弹簧，测出________．通过比较，从而得出结论． 2.（2019 九上·苏州月考）在观察如图小球摆动时动能和势能转化的实验中，小明发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是他产生了猜想，小球每摆动一次所用的时间 t（a）可能跟小球的质量 m 有关：

（b）可能跟绳子的长度 L 有关；（c）可能跟小球移开的距离 s 有关。

为验证自己的猜想，他在竖起的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米来改变质量，则：

（1）除图中所示的器材外，还需要的测量器材有________，________．（2）在测出不同条件下，瓶子来同摆动一次所用的时间后，得到表中的数据，则：为了研究与 L 关系，需选择序号为________的三组实验数据进行分析； 序号 瓶子质量 m/g 移开距离 s/格 悬线长度 L/格 来回时间 t/s 1 20 3 12 2.1 2 40 3 12 2.1 3 60 3 12 2.1 4 60 2 12 2.1 5 60 1 12 2.1 6 60 3 9 1.9 7 60 3 6 1.5（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t 与________无关而与________有关．（均填字母）（4）实验中发现，瓶子摆动一次的时间很难测准，请你帮他想个更准确的测量方法________． 3.（2019·邗江模拟）小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）：让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为 5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度 v 和弹簧缩短的长度△x 之间的关系如图丁所示，其中 A 为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到 0.1N 的压力就缩短 0.5cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。

（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是________（2）当小球的速度为 5.0m/s 时，弹簧产生的弹力 F 与小球的重力 G 的关系为：F________G（大于/小于/等于）；当弹簧的压缩量最大时，小球处于________（平衡/非平衡）态。

（3）实验中所用小球的质量为________kg 全过程中，弹簧中弹力的最大值为________N。

4.（2019 九下·高邮月考）小明用弹簧测力计、长方体木块 A、砝码、木板、斜面、小车等器材完成下列实验。

（1）如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置示意图。

①将物块 A 置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做________运动。

②小明设计了如图所示的实验方案，记录数据为表中 1、2，得到的初步结论是________。

（2）如图乙所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。

次数 压力/N 弹簧测力计示数/N 1 1.7 0.3 2 2.7 0.5 ①它的动能大小是用________来反映的。

②乙图的实验过程中存在的问题是：________。

（3）如图丙所示是“研究阻力对运动影响”的实验装置示意图。丙图所示的小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别为 W 1、W 2，则 W 1 ________W 2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

5.（2018 九上·灌阳期中）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图所示的实验装置来进行实验，图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从 B 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从 A、B 处由静止自由释放然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。

（1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图________（选填“甲”、“乙”）进行实验。木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力________（选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（2）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？________，原因是________。

6.（2018 九上·泰兴期中）如图所示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________来比较小球的动能大小，此处应用的研究方法是________。

（2）将同一小球从同一斜面的不同高度（h 1 ＜h 2）由静止开始释放的目的是：使小球到达斜面底部时的速度________（选填“相同”或“不同”）。该实验中物体的速度是指物体 A从斜面上静止滚下与物体 B 碰撞时________（选填“碰前 A”、“碰后 A”、“碰前 B”或“碰后 B”）的速度。

（3）小球推动木块，最后静止时的位置如图甲、乙所示，由此实验得到的结论是质量相等的物体，________，动能越大。

（4）如图丙所示，质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜，根据上面的探究可知，飞行的扑克牌一定具有________的速度（选填“较大”或“较小”）。

（5）若在实验中，物体 B 碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，如何保证碰后物体B 能始终在木板上滑行？方法是________。

（6）若水平面绝对光滑，本实验________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

7.（2018·广元）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。

他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO 等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体 M 运动到 O 点与弹簧分开，最终运动到 Q 点静止。请补充完成他们的探究过程：

（1）弹簧弹性势能的大小是通过________来衡量的。

（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变________之间的距离，测出 OQ 的距离，重复实验，测量多组数据并记录。

（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和________两种物理思想方法。

8.（2020 九上·金川期末）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图中甲、乙、丙所示的探究实验，将 A、B、C 三个小球先后从同一装置，高度分别为h A、h B、h C 的位置滚下（m A =m B ＜m C，h A =h C ＞h B），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，对以下问题进行解答：

（1）实验中，通过比较小球推动木块距离的远近，来判断小球动能的大小，这种常用的实验方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）。

（2）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是________，实验时应选择________两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是∶小球的质量一定时，速度越大，则动能越大。

（3）用来研究超载安全隐患时，应选择________两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是________。

9.（2020 九上·灌阳期中）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离．如图所示．请回答下列问题：

（1）从同一高度由静止释放的目的是________，该实验的目的是研究铁球的动能大小与________(选填“质量”或“速度”)的关系．（2）该实验是通过观察________的大小，来判断出铁球具有的动能的大小，这是利用了实验方法中的________法． 10.（2020 九上·陕西月考）为了模拟汽车超载和超速带来的安全隐患，小李和小张同学设计了如图（a）和（b）所示的探究实验。请你结合生活经验并运用物理知识解答下列问题：

（1）本实验的研究对象是________（钢球/木块），通过观察比较木块________来判断钢球动能的大小；（2）实验（a）中小李让质量不同的钢球从相同高度摆下，目的使钢球到达竖直位置时________相同；（3）另一组小张同学设计了如图（b）所示的实验来研究超速带来的安全隐患。将质量相等的 A、B 小球先后从同一斜面的不同高度自由下滑，木块被撞击运动一段距离后静止，由图甲和乙的实验可得到的结论是________；（4）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”“超速”有关，进一步探究，获得了下表格内的数据。分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与________（填超载”或“超速”）有关；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是________。

实验序号 钢球的质量 m/g 钢球下摆高度 h/cm 木块被撞后运动的距离 s/cm

甲 20 20 28 乙 30 10 7 丙 40 20 56 11.（2020 九上·江城月考）如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。

（1）本实验探究的是________(木块/小车/斜面)的动能与________的关系，实验中是通过观察________来比较动能大小的。

（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块________；（3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图 11 乙所示，则此实验的结论是：________；（4）若水平面完全光滑，那么该实验探究还能否顺利进行?________(选填“能”或“不能”)。此时的小车将一直做________运动(假设轨道足够长)12.（2020 九上·潮安月考）如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。

（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体________的关系（物体 A、B 质量不变）；（2）该实验中所探究物体的动能是指物体________（选填“A”或“B”）的动能。

（3）该实验物体动能的大小是通过________来反映的，这里用到的实验方法是________；（4）该实验物体的速度是指物体 A 从斜面上由静止滚下与物体 B 即将碰撞时的速度，它是通过________（选填“高度”或“质量”）来改变的；（5）实验表明，质量不同两个物体从斜面的同一高处由静止滚下，质量越大，物体 B 被撞的越远，可得结论：________；

（6）若要研究物体动能与速度的关系，则需相同质量的物体从斜面________高度由静止滚下，并观察记录。

答案部分 1.【答案】（1）先变大后变小；6.2；非平衡（2）质量；高度；同一；弹簧的最大压缩量 2.【答案】（1）秒表；天平（2）3、6、7（3）m、s；L（4）测出摆动 n 次的时间 t，则摆一次的时间为

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