2022年中考物理二轮复习——功和机械能+实验专项训练

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2022年中考物理二轮复习——功和机械能 实验专项训练题型一   探究影响动能大小的因素1．（2021·广西八步·八年级期末）如图所示的是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置。（1）在实验中，物体B被推动的距离能够反映钢球A动能的大小，理由是物体B被推动的距离越远，说明钢球A对物体B______越多；（2）为了探究动能的大小与速度的关系，应该选用质量______（选填“相同”或“不同”）的钢球从斜面的______（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放。实验表明，钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，木块B被撞得越______（选填“近”或“远”）；（3）为了探究动能的大小与质量的关系，应该选用质量______（选填“相同”或“不同”）的钢球从斜面的______（选填“相同”或“不同”）位置由静止释放；（4）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，本实验主要运用了两种研究方法，一是______法；二是______法。2．（2021·重庆实验外国语学校八年级期末）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小酣同学设计了如图所示甲､乙､丙三次实验｡让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止｡（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用 __________两图，实验中为保证速度相同，应将铁球从同一斜面的 _____静止释放｡（2）选用甲､丙两次实验，可以得出动能的大小与 _____有关｡3．（2021·辽宁大洼·八年级期末）某物理实验小组探究物体的动能大小跟哪些因素有关。用质量不同的两个小钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程中如图甲、乙、丙所示。 （1）若水平面绝对光滑，本实验___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与___________有关。（3）小华同学根据甲、丙两图得出结论：物体动能的大小与质量有关，她的看法是否正确？________（选填“正确”或“错误”），理由是___________。（4）在丙图中画出小球在斜面上受到的支持力的示意图。4．（2021·江苏泗洪·九年级期中）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M＞m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 _____。若水平面绝对光滑，本实验将 _____（选填“能”或“不能”）达到探究目的。（2）由甲、乙两图可得出实验结论：物体的动能大小与 _____有关。实验中，发现木块有时会从水平木板右侧滑出，而影响了实验，则可以通过 _____（选填“增大”或“减小”）木块的质量来加以改进。（3）小明根据乙、丙两图 _____（选填“能”或“不能”）来探究重力势能大小与质量的关系。（4）小王同学则用如图丁所示的方法来探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 _____（选填“正确”或“错误”）的，理由是 _____。5．（2021·浙江·杭州市紫金港中学九年级阶段练习）实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一位置由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。序号钢球质量/g钢球与竖直方向夹角/度木块滑行距离/cm120453024058360 （1）从上表中数据可以看出，他们上述操作探究的目的是：______；（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出了木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，你认为应当采用______同学的建议；（3）接下来实验小组同学要探究“物体动能大小与速度的关系”，请帮他们设计一个可以进行3次实验的记录表：______。题型二   探究影响重力势能大小的因素6．（2021·广西·崇左市教育科学研究所九年级期末）某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体质量m1 = m2 < m3，实验时，让物体从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中，如图。（1）物体下落过程中，重力势能转化为___________能，可以通过___________比较重力势能的大小，由图可判断：物体___________（选填“m1”“m2”或“m3”）释放前的重力势能最大；（2）比较图甲和图丙，可探究重力势能与___________的关系；（3）比较图甲和图乙，可初步得到的结论是___________；实验后，同学们联想到高空抛物是一种很不文明的行为，被称为“悬在城市上空的痛”，会带来很大的危害，因为高空的物体具有很大的___________能。7．（2021·浙江·杭州市十三中教育集团（总校）九年级期中）如图甲所示，是探究小球的重力势能大小与哪些因素有关的实验装置。其中AB是四分之一光滑图弧轨道，BC是粗糙的水平面，木块初始静止在B点，让小球从距水平面高h处由静止释放。小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停下来。小球可认为是光滑的。如图乙所示。是实验过程中的三个步骤，其中小球质量m1＜m2=m3，小球由静止释放的位置距水平面的高度h1=h2＜h3。（1）小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中，小球的重力势能转化为小球的 ___________；（2）通过观察 ___________来比较小球的重力势能的大小；（3）步骤一、步骤二中让不同小球从距水平面相同高度h处由静止释放的目的是 ___________。这样是为了探究小球的重力势能大小与 ___________关系。8．（2020·广东惠城·九年级阶段练习）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、   形状相同的 A、B、C、D四个铅球，其中 A、C、D三球的质量为 m，B球质量为 2m，让A、B两球从距沙表面高 H静止下落，C球从距沙表面高   2H静止下落，D球从距沙表面高 2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得 A、B两球陷入沙深度分别为 h1和 h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且 h1＜h2＜h3。(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过______来反映的。(2)比较 A、B两球，发现 B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时， ______。(3)比较______两球，发现 C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。(4)比较 C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论： 物体的重力势能与物体运动的路径______ （选填：“有关”或“无关”）。9．（2021·全国·八年级单元测试）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想：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的下落高度有关猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑人，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计），实验数据如下表： 实验序号铅球代号铅球质量（g）下落高度（m）陷入沙中的深度（m）①A2000.50.1②B4000.50.25③C20010.2④D20010.2 （1）本实验中，采用的研究问题的方法是___________ （写出一种方法即可）；（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的；（3）为验证猜想二，应比较___________ （填实验序号），得到的结论是：当物质量相同时， _______________________；（4）比较③④，得到的结论是_____________________；（5）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（）的表达式“”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为___________J（忽略空气阻力，g=10 N/kg）.10．（2020·山东安丘·模拟预测）如图是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程（容器中装有沙子，A和B为实心铁球，A的质量比B的质量小）。(1)本实验是通过观察______来判断重力势能大小的；(2)由______两图可探究物体重力势能的大小与物体质量的关系；(3)由甲、丙两图______（填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是______。题型三   探究影响弹性势能大小的因素11．（2021·江苏东台·九年级阶段练习）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：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，（小球质量大于木块的质量）实验时将同一弹簧压缩不同的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，分析比较___________，从而得出弹性势能大小。（2）为验证猜想二，需选用材料___________的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩___________（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，对数据进行比较分析时，若___________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。（3）若水平面绝对光滑，则___________（选填“能”或“不能”）完成本实验。12．（2021·福建湖里·八年级期末）小明在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想： 猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为了验证上述猜想，小明选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，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，实验数据如下表所示。实验次数所使用的弹簧弹簧被压缩后的长度/cm木块移动的距离/cm1弹簧A83.52弹簧A56.23弹簧A210.64弹簧B58.75弹簧C611.56弹簧C513.1 （1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的___________能。（2）实验中通过比较___________来判断弹簧弹性势能的大小。（3）为了验证猜想一，应选择表中1，2，3三组数据进行分析；由此得出的结论是：弹簧材料相同时，___________越大，弹簧的弹性势能越大。（4）为了验证猜想二，应选择表中___________（填实验序号）三组数据进行分析。13．（2021·北京丰台·八年级期末）在“探究弹簧弹性势能大小与形变量的关系”时，某实验小组同学提出两种猜想。猜想一：“弹簧弹性势能大小可能与弹簧的弹性形变量成正比”；猜想二：“弹簧弹性势能大小可能与弹簧的弹性形变量的平方成正比”。为了验证猜想他们用如图所示装置进行实验，弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行， 主要实验步骤如下：①弹簧处于自由状态时，读出其上端对应刻度尺的高度为 h0，记录数据。②将中间有孔的小铁块套在光滑竖直杆上放于弹簧上端，并竖直向下按压小铁块，读出此时弹簧上端对应刻度尺的高度为h1，记录数据。③释放小铁块使弹簧恢复原长，当小铁块上升到最大高度时，读出小铁块下端对应刻度尺的高度为 h2，记录数据。④改变弹簧的压缩长度，仿照步骤②和③，记录数据，并计算弹簧的形变量Δl、形变量的平方Δl2 和小铁块上升的距离 h。 请回答下列问题：（1）实验中弹簧的形变量Δl=___________（用所测物理量符号表示）。（2）小铁块上升的距离h可以间接反映弹簧的_________大小。（3）该小组同学根据实验数据分别做出h—Δl和h—Δl2的图像，如图所示，由此得到的结论是：同一个弹簧，其弹性势能的大小与_______成正比。14．（2021·江苏·中考真题）篮球运动员传球时，篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中，小明觉得好奇：篮球撞击地面后，反弹方向与哪些因素有关呢与同学讨论后，他们觉得可以用弹性小球代替篮球，对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究，并提出了三种猜想。猜想1：与小球撞击地面前是否旋转有关；猜想2：与小球撞击地面时的入射方向有关；猜想3：与地面的粗糙程度有关。（1）对于猜想1，联想到旋转的乒乓球打到球台后，反弹的路线发生明显变化，由此判断猜想1是______的；（2）为验证猜想2和3，同学们设计了如图甲所示的装置，每次都让弹性小球从压缩了相同长度的弹簧的下端，由静止弹出并撞击地面，分别改变地面的粗糙程度和小球的入射方向与地面的夹角α，测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β，记录数据如下表。夹角α20.0°30.0°45.0°60.0°70.0°夹角β玻璃地面25.5°34.7°49.2°63.5°72.8°木板地面28.6°37.3°51.6°65.4°74.1°水泥地面30.9°39.2°53.9°67.5°76.6° ①对猜想2，分析数据可得β与α的定性关系是：______，说明该猜想是正确的；②对猜想3，小虎认为：表中α一定时，各次测得的β不等，这是由测量误差引起的，所以猜想3是错误的。同学们不赞成小虎的观点，理由是______；（3）用每隔s曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片，如图乙所示。①用毫米刻度尺测出图乙中小球在O、D两位置时球心间距为______cm；小球上标有“直径4cm”字样，请估测小球从O运动至D的平均速度为______m/s；②小球是从图乙中的______（选填“A”、“B”或“C”）位置开始入射的；（4）同学们分析，当α一定时，地面越光滑，β值与α越接近，由此推理，如果地面没有摩擦，则β与α应相等，请写出一个用此思想方法研究问题的实例______。
参考答案：1．     做功     相同     不同     远     不同     相同     转换     控制变量2．     甲､乙     同一高度     速度3．     不能     速度     错误     没有控制小球到达水平面时的速度相同     4．     转换法     不能     速度     增大     可以     错误     没有控制水平面的粗糙程度相同5．     探究动能与质量的关系     甲     6．     动     木桩下陷的深度     m2     质量     重力势能与物体的高度有关     重力势7．     动能     木块被小球推动的距离     使小球到达水平面的速度相同     质量8．     铅球陷入的深度     质量越大，重力势能越大     AC     无关9．     控制变量法     球陷入沙面的深度     ①③     物体所处的高度越高，重力势能越大     物体的重力势能与物体运动的路径无关     210．     铁钉陷入沙子中的深度     乙、丙     不能     没有控制两球的质量相同11．     木块移动的距离     不同     相同     前后两次木块移动的距离不同     不能12．     动     木块移动的距离     弹簧被压缩的程度     2、4、613．     h0－h1     弹簧的弹性势能     Δl214．     正确     当地面的粗糙程度一定时，小球的入射方向与地面的夹角α越大，小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大          32.00     3.2     B     探究阻力对物体运动的影响