2022年中考物理真题汇编：功和机械能实验专题附答案教师版

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一、实验探究题(共10题)

1．（5分）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。

（1）（2分）实验中探究的动能是指(　　)

A．钢球撞击木块时的动能

B．钢球撞击木块后的动能

C．木块被钢球撞击后的动能

（2）（1分）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法　     　（选填“正确”或“错误”），理由是　                                                                                                                                                                   　；

（3）（1分）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与　     　的关系。

【答案】（1）A

（2）错误；在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，甲乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，因此他的实验方法是错误的

（3）速度

2．（5分）为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。

⑴该实验中所探究物体的动能是指　     　的动能；（选填“钢球”或“木块”）

⑵由甲、乙两图可知，当物体质量相同时，速度越大，动能越大；

⑶如甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的　         　由静止滚下，目的是　                             　，可得出结论：　                                     　；

⑷若斜面下方水平面光滑，本实验　     　达到实验目的。（选填“能”或“不能”）

【答案】钢球；同一高度；使钢球运动到水平面时速度相同；当物体速度相同时，质量越大，动能越大；不能

3．（2分）如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。

（1）（1分）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量　     　（选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度；

（2）（1分）此实验现象说明运动速度较　     　的小球具有的动能较大。

【答案】（1）相同

（2）大

4．（6分）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。

小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。

请回答下列问题：

（1）（1分）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速　     　（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的　     　反映追尾的危害程度；

（2）（1分）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随　     　的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时　     　还不够大；

（3）（1分）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害；

①操作：　                                                               　；

②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？　                                                                                                   　。

【答案】（1）会；距离

（2）质量；速度

（3）将装有砝码的小车放在斜面顶端释放，观察木块被撞击后运动的距离。；若木块运动的距离比乙图中木块运动的距离更远，则木块两次运动距离之差即可体现仅因超载带来的危害程度。

5．（6分）下图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。

（1）（1分）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的　     　；

（2）（1分）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于　     　（选填“控制变量法”或“转换法”）；

（3）（1分）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是　     　（选填“正确”或“错误”），理由是　             　；

（4）（1分）通过比较步骤　     　和　     　可以判断动能大小与物体质量的关系。

【答案】（1）速度

（2）转换法

（3）错误；小球质量不同

（4）甲；乙

6．（4分）如图所示是某实验小组探究动能的大小与什么因素有关的实验装置。实验中，用力将钢球推出，让钢球瞬间获得速度并向右运动，钢球跟弹簧碰撞后把弹簧压缩。

（1）（1分）本实验是通过观察　                 　来比较钢球动能的大小；

（2）（1分）保持钢球的质量不变，推出钢球的速度越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与　     　有关；

（3）（1分）换不同质量的钢球，以相同的速度推出，钢球的质量越大，弹簧被压缩的程度也越大。表明：物体的动能大小与　     　有关；

（4）（1分）本实验中用到的研究方法是　                       　（填其中一种即可）。

【答案】（1）弹簧被压缩的程度

（2）速度

（3）质量

（4）控制变量法（或转换法）

7．（5分）如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。

（1）（1分）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过　     　（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；

（2）（1分）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越　     　；

（3）（1分）分析比较　     　两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；

（4）（1分）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高　     　；

（5）（1分）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将　     　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

【答案】（1）距离s

（2）大

（3）甲、丙

（4）速度

（5）减小

8．（7分）在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下（mA=mB＜mC，h1=h3＞h2），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题：

（1）（1分）该实验探究的是 　     　（填“木块”或“钢球”）的动能。

（2）（1分）实验通过观察木块被钢球撞出　     　的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫　     　。

（3）（1分）比较　     　两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。

（4）（1分）比较　     　两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度　     　（填“相等”或“不相等”）。

（5）（1分）由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，　     　（填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。

【答案】（1）钢球

（2）距离；转换法

（3）甲、乙

（4）甲、丙；相等

（5）大客车

9．（3分）热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。

问题一：压力作用效果跟哪些因素有关

问题二：重力势能大小跟哪些因素有关

（1）（1分）做实验①②③是为了探究　     　（选填“问题一”或“问题二”）；

（2）（1分）利用实验④⑤可探究重力势能大小与　     　是否有关；

（3）（1分）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论　                                       　。

【答案】（1）问题一

（2）质量

（3）质量相同的物体，位置越高，重力势能越大

10．（7分）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。

（1）（1分）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 　     　无关；

（2）（1分）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 　               　反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 　     　（选填“控制变量法”或“转换法”）；

（3）（1分）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 　     　有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；

（4）（1分）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 　     　直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；

（5）（1分）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 　     　（选填“相等”或“不相等”），该方案 　     　（选填“正确”或“错误”）。

【答案】（1）质量

（2）木块移动的距离；转换法

（3）速度

（4）匀速

（5）相同；错误