2025年中考物理二轮培优压轴题练习挑战15 实验探究题（力学综合32题）（解析版）

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\l "_Tc31833" 【题型1 探究影响摩擦力大小的因素】1
\l "_Tc31833" 【题型2 探究阻力对物体运动的影响】11
\l "_Tc5338" 【题型3 探究杠杆的平衡条件】14
\l "_Tc31833" 【题型4 探究影响物体动能大小的因素】17
\l "_Tc5338" 【题型5 实验 测量滑轮组的机械效率】20
\l "_Tc31833" 【题型1 探究影响摩擦力大小的因素】
1．（2023•西宁）小宁和同学们在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，水平桌面上的器材有弹簧测力计、长方体木块、砝码、长木板和毛巾，实验过程如图所示。
（1）实验中，用弹簧测力计水平拉动长方体木块，沿长木板做匀速直线运动，根据 知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力的大小 。
（2）第一次测量过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，F1＝ N。
（3）比较甲、乙两次实验可研究滑动摩擦力大小与 的关系。
（4）比较 两次实验所得的结论，可以解释鞋底做得凹凸不平的原因。
（5）从本实验的器材中，选取长方体木块和 ，再添加 还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
2．（2023•攀枝花）小文同学在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，进行了如下的改进。
如图甲所示，长、宽、高均不相同的长方体木块，上表面比下表面更为粗糙，放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。
（1）请画出电机顺时针匀速转动后木块在水平方向上的受力示意图，并标注力的符号。
（2）若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则木块所受摩擦力的大小为 N。
（3）先后用上、下表面贴放在传送带上，在木块上放不同质量的砝码进行实验，绘制出摩擦力与压力之间的关系图象如图丙所示。由图象可知，滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与 有关；当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图象应为 （选填图象编号）。
（4）本实验采用传送带的好处是 （答出一条即可）。
3．（2023•青岛）冰壶运动被称为“冰上围棋”，比赛充满了智慧。冰壶比赛时，运动员有时要不断地擦冰，这是为了改变冰壶受到的滑动摩擦力。为此，小兰和小海一起对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。
（1）小兰和小海分别采用如图甲、乙所示方式，使木块沿水平长木板做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力大小Ff1与弹簧测力计示数相等的是图 的方式，依据的是 知识。
（2）按图甲的做法，在木块上加放砝码，改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的滑动摩擦力Ff2，发现Ff2＞Ff1。这说明接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越 。换用材料相同但表面更粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力Ff3，发现Ff3＞Ff2。这说明接触面越 ，滑动摩擦力越大。
（3）冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰，这是通过改变接触面的粗糙程度来 摩擦的，目的是使冰壶在冰面上运动的距离更 一些。
4．（2023•福建）如图是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验情景。
（1）将木块平放在水平木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做 运动。
（2）由图甲可知：此时木块受到的滑动摩擦力大小为 N。
（3）由图乙和图丙可知：在其他条件相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越 。
（4）本实验产生误差的原因是： 。（写一条即可）
5．（2023•自贡）某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
（1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 滑动摩擦力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）通过对比甲、乙两次实验可知：在接触面的粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）通过对比 两次实验可知：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）；
（5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 长木板B做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。
6．（2023•德阳）小明同学的学习小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。他们设计了如图所示的装置，进行了下面的操作步骤：
（1）沿水平方向 拉动木块可测出滑动摩擦力大小。
（2）在木块上添加砝码，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，说明滑动摩擦力的大小与木块对接触面的 大小有关；在长木板上分别铺上毛巾和棉布，进行对照实验，这是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的 有关。
7．（2023•雅安）小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
猜想一：接触面所受的压力大小
猜想二：接触面的粗糙程度
……
（1）如图1甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
（2）如图1乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数，可探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（3）如图1丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大。
（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图2甲所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（v﹣t）和拉力与时间（F﹣t）的关系图象。分析图2乙、丙两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。
8．（2023•陕西）如图，是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
（1）本次实验前，应在 方向上对弹簧测力计进行调零。
（2）如图﹣1，沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，木块受到的拉力大小
（选填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的滑动摩擦力大小。
（3）如图﹣1，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小
（选填“有关”或“无关”）。
（4）如图﹣2，在木块上加放钩码，沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动。改变钩码的数量，多次实验后得出结论：其他条件一定时，压力越大，滑动摩擦力越 。
9．（2023•丹东）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小潘同学选择了三块粗糙程度不同的长木板、一个木块、质量相等的砝码若干、一个弹簧测力计，进行实验。
（1）如图所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做 运动，根据 知识可知，木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）小潘经过多次实验获得下表中的实验数据。
①分析表中 三次实验数据，可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越 ；
②分析表中2、4、5三次实验数据，可以得出在 相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.5N时，木块未被拉动，此时木块受到的摩擦力 0.5N。（选填“大于”“小于”或“等于”）
（4）体操运动员上器械前，会在手上涂防滑粉，这是通过增大 来增大摩擦力。
10．（2023•辽宁）小丹选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N的两个木块（表面粗糙程度相同）等器材，探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
（1）小丹水平匀速直线拉动木块，利用 条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验。
①分析甲、乙两次实验，可以得出接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力 的结论；
②分析甲、丙两次实验，可以得出压力相同时，接触面 ，滑动摩擦力越大的结论；
③小丹从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹，可用 （填“①”或“②”）的结论进行解释。
（2）她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，利用图甲实验做对比分析，又设计了如图丁所示的实验，使弹簧测力计A始终保持竖直状态，并调整高度，使其示数为 N，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 。
11．（2023•辽宁）小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙，为了比较A、B两个面的防滑性，小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究：
（1）如图甲、乙，分别将B、A面与同一水平地面接触，用弹簧测力计水平 拉动小块地垫，根据 原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
（2）小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小，比较不出A、B两个面的防滑性，于是又找来一个铁块，在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验，发现当接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越 。
（3）为了完成探究，保持其他条件不变，在丙图实验的基础上小智只将 ，测出滑动摩擦力的大小为2.2N，通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比，选择地垫 （填“A”或“B”）面铺在地面上，能更有效地防止地垫在地面上滑动。
12．（2023•青海）某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时的改进实验装置如图所示。
（1）该实验装置的优点在于：不需要匀速拉动木板也能测量滑动摩擦力的大小，原因是木块B相对桌面始终处于静止状态，弹簧测力计的示数等于物体B受到的 力的大小，该实验的原理是 （选填“二力平衡”或“受力不平衡”）；
（2）实验数据如表所示：
①对比实验1和2：在接触面粗糙程度相同时，压力 （选填“越大”或“越小”），滑动摩擦力越大；
②对比实验 ：在接触面所受的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 （选填“越大”或“越小”）；
③本实验除了转换法，还使用的物理实验方法是 ；
（3）同学们还想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，于是将木块B沿竖直方向切去一半，这种做法不合理。请说明理由： 。
13．（2023•吉林）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。
（1）甲图中，弹簧测力计示数为 N，根据 原理可得，此时木块受到的滑动摩擦力与木块受到的拉力大小相等。
（2）比较甲、乙两图可得：在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大。
（3）通过比较 两图可探究：滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
14．（2023•长沙）小明家的旧沙发垫容易滑落，为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的新沙发垫，小明把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面上，用如图所示的方法测量同一本书在沙发垫上滑行时受到的摩擦力。
（1）小明应使书在沙发垫上做 运动，对比两次弹簧测力计的示数可知：压力相同时，增大 可以增大滑动摩擦力；
（2）在图甲的书本上叠放一本书，重做图甲所示的实验，可以探究滑动摩擦力大小与 的关系。
15．（2023•天津）同学们在观看冰壶比赛时，发现了如下两个现象：
现象一：运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，滑行脚的鞋底为塑料制成。
现象二：运动员蹬冰时要用力。
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关，于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题，并进行了如下探究。
【猜想与假设】根据同学们的发现，猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关。
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块受到的滑动摩擦力。进行了三次实验，如图所示。
【分析与论证】
（1）甲图中，木块受到的滑动摩擦力为 N。
（2）对比乙、丙两图，可得结论： 。
（3）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施，并利用实验结论进行解释。（至少写出一例） 。
16．（2023•济南）小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？
为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。
（1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 运动。根据 可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
（2）小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到表中的数据。
请描点，并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象。
（3）小刚分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大 。
（4）小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时，还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来 的。
（5）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶。 。
\l "_Tc31833" 【题型2 探究阻力对物体运动的影响】
17．（2023•聊城）利用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”。
（1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是为了控制小车每次滑到水平面时的
相同。
（2）实验通过观察 （选填字母）来反映阻力对物体运动的影响。
A.小车滑行的距离 B.接触面的粗糙程度
（3）由实验可以知道，小车在 （选填“棉布”或“木板”）表面上运动时，速度减小得慢。
（4）下列对此实验的分析或推理正确的是 。
A.实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持
B.如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来
（5）实验完成后，同学们在一起讨论运动和力的关系，其中观点正确的是 。
A.物体受力，运动状态一定改变 B.物体不受力，一定会保持静止
C.物体运动，一定受到力的作用 D.物体运动状态改变，一定受力
18．（2023•日照）小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”，满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下，到达大回环的顶端，再疾驰而下。体验了“过山车”的惊险刺激后，小明做了以下的实验探究。
（1）小明设计了如图甲所示的装置，右侧斜面上可以铺设不同材质的面料，右侧的斜面倾角可以调节。
①保持右侧斜面倾角不变，在斜面铺上毛巾，让小球从左端等高线A处自由下滑，小球
（选填“能”或“不能”）到达右侧等高线处；
②更换较光滑的棉布面，重复刚才的操作，发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线 （选填“远”或“近”）。
③继续更换成更光滑的面料，重复上述操作……。
通过以上实验现象，小明进一步推理得出：当右侧斜面 时，小球将到达右侧等高线处。
（2）小明在上述第①次实验中，取下毛巾，其他条件不变，只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小，小球在右侧斜面上运行的距离越大。
进一步推理得出：当倾角为0°时，如图乙。如果小球在水平面运动时受到的阻力为0，则小球将做 运动。
英国科学家牛顿在此类研究成果上，概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”。
（3）通过以上实验，小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一，为了验证是否还有其他影响因素，小明进一步设计了以下实验进行探究。如图丙、丁、戊所示，A、B是完全相同的两个物块，与木板的接触面的粗糙程度不变。
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做 运动，此时物块受力平衡，拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小。
②由图丙、图丁两次实验测得F1＜F2（物块A、B一起运动），可得出结论：当接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的 越大，滑动摩擦力越大。
③由图丁和图戊两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系（物块AB一起运动），实验测得F2＝F3。可得出结论： 。
19．（2023•鄂州）在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。
（1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。
同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 。
（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 法。
20．（2023•荆州）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。
（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 ；
（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同；
（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 运动；
（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 （选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。
21．（2023•鞍山）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。
（1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 。在下滑过程中，小车的 能转化为小车的动能；
（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
（3）在步骤（2）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 运动，说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持；
（4）若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，还可以探究小车的 （选填“动能与速度”或“动能与质量”）的关系。
\l "_Tc5338" 【题型3 探究杠杆的平衡条件】
22．（2023•仙桃）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆左端下沉，如图甲，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示，阻力臂l2为 cm；
（3）分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 （用F1、F2、l1、l2表示）；第3次实验的杠杆类型属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，教室里的劳动工具中有这类杠杆，请举一例： ；并简要说明你的判断理由 。
（4）如图丙，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将 。（填选项代码）
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
23．（2023•武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、l1、l2的数值。重做几次实验，部分实验数据如表所示。
由表中数据可得，F1、F2、l1、l2之间的关系式是 。
（2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是 N。
②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F＝1.5N，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。
24．（2023•永州）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。
（1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向 （选填“右”或“左”）调节；
（2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如表；
分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是： ；
（3）本次探究经过多次实验的目的是 ；
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
（4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 （选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa
Fb（选填“大于”、“等于”，“小于”）。
25．（2023•菏泽）用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验，完成下列问题。
（1）实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态；
（2）如图乙所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂若干钩码，在支点的右侧悬挂1个钩码，发现无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆呈水平。为使杠杆水平，可以通过
（只填一种可行的操作即可）来实现；
（3）调整后继续实验，从支点处缓慢向右移动钩码，直到杠杆再次呈水平，同时记录左、右两侧悬挂的钩码 和 的大小。
（4）杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 kg。
\l "_Tc31833" 【题型4 探究影响物体动能大小的因素】
26．（2023•广西）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示。
（1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为 。
（2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越 。钢球的动能就越 。
（3）在水平面上，被撞出的木块由于受到 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将做 直线运动。
27．（2023•郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是
的（选填“相同”或“不同”）。
实验1 将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
实验2 将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离
（选填“短”、“长”或“相等”）。
由上述实验现象，我们可以得出结论：同一物体， ，动能越大。
实验3 将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA EB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。当小球从
B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
28．（2023•淄博）利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
（1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的 高度滑下，探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量，我们通过 来判断小车动能的大小。
（2）小车从斜面上滑下，它的 转化为动能，碰上物体B后，小车的部分 转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量 。
（3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中 是一对平衡力， 方向相同（两空均填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将 。
（4）下表是一些物体的动能大小，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题： 。
29．（2023•潍坊）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
（1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。
A.钢球在斜面上的动能 B.钢球撞击木块时的动能 C.木块被撞击后的动能
（2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。
30．（2023•兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1＜h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。
（1）分析甲、乙两图可知， （选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
（2）比较甲、乙两图可知，在 一定时，小钢球的 越大，动能越大。
（3）比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。
\l "_Tc5338" 【题型5 实验 测量滑轮组的机械效率】
31．（2023•枣庄）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
（1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η＝ ；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 。
32．（2023•绥化）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
（1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论： 。
（4）由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）
实验次数
1
2
3
4
运动速度（m/s）
0.3
0.4
0.5
0.6
测力计的示数（N）
1.2
1.2
1.2
1.2
实验次数
实验条件
弹簧测力计示数F/N
1
木块
长木板
0.8
2
木块上放1个砝码
长木板
1.0
3
木块上放2个砝码
长木板
1.2
4
木块上放1个砝码
粗糙长木板
1.3
5
木块上放1个砝码
更粗糙长木板
1.7
实验
接触面
压力情况
弹簧测力计示数/N
1
木板面
木块
3.3
2
木板面
木块+砝码
4.5
3
毛巾面
木块
5.1
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
摩擦力f/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
2.6
接触面材料
小车受阻力情况
小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾
大
23.2
棉布
较大
45.3
木板
小
97.5
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
3.0
5.0
1.5
10.0
2
2.0
15.0
2.0
15.0
3
1.0
25.0
2.5
10.0
……
……
……
……
……
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
…
物体
动能/J
物体
动能/J
步行的人
约30
百米跑中的运动员
约3×103
行走的牛
约160
刚射出的步枪子弹
约5×103
中速行驶的小汽车
约2×105
高速行驶的小汽车
约6×105
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%