人教版物理八年级下第十一章11.3细化知识点同步练习———探究动能及势能的影响因素的实验（2）
试卷更新日期：2022-11-29 类型：同步测试
一、实验探究题
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1. 探究影响动能大小的因素
探究小组的成员在五一期间外出游玩时，发现在高速公路两侧有“十次车祸九次快”、“安全驾驶莫超载”的宣传标语，一些道路上交通管理部门还对不同车型设定的最高速度如图1所示。认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
(1)、由“十次车祸九次快”可形成猜想1：汽车的动能可能跟有关；由“安全驾驶莫超载”可形成猜想2：汽车的动能可能跟有关；(2)、根据猜想，探究小组利用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，在水平面上运动。运动的金属球碰上在水平面上的木块，会将木块撞出一段距离。利用可以反映出金属球到达水平面时的动能大小，应用的科学方法是法；(3)、探究小组进行了如图2所示三次实验，利用甲、丙两次实验可以验证猜想（填写猜想序号“1”或“2”）；(4)、利用实验所获得的的实验结论，请你解释一下为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？2. 小明用长方体木块（各表面粗糙程度相同）、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球，进行了如图所示的两组实验。
(1)、如图甲所示，把木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块做运动，读出弹簧测力计示数；依据知识可知，弹簧测力计的拉力等于木块受到的摩擦力。再把木块立放在长木板上，重复上述实验，读出弹簧测力计的示数。①比较两次读数，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小（填“有关”或“无关”）；
②实验中被控制的变量是接触面的粗糙程度和；
(2)、如图乙所示，在探究动能大小与质量的关系时，用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下，去撞击水平面上的木块，观察木块被撞击的距离；①该实验研究的是（填“钢球”或“木块”）动能的大小与质量的关系；
②比较图乙两次实验可得出结论：速度一定时，质量越大，物体的动能越；由此小明联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，（填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h。
3. 小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远。据此他提出了如下猜想：“在空中水平抛出的物体，落地的水平距离s与抛出的初速度v及抛出点离地面的高度h有关。”为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。
(1)、水平槽上有一气泡水平仪，当液体中空气泡居中，表示实验装置水平。若空气泡在右端，为保证实验装置水平，应将调节升降旋钮使左边的桌面（选填“升高”或“降低”）；(2)、在小球从斜槽上由静止滚下的过程中，小球的能转化为能；(3)、不调节升降旋钮，分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止滚下，如图所示。分别测出小球落地的水平距离、、 ， 发现 ， 这表明：在空中水平抛出的物体，在相同时，抛出的初速度越大，落地的水平距离越；(4)、调节升降旋钮，逐步降低抛出点离地面的高度，分别为 ， 每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，目的是保持小球运动到水平面时的大小相同，分别测出小球落地的水平距离、、 ， 发现；(5)、现实生活中，在水平飞行的飞机上，向地面投放的物资的运动情况，类似于图中水平面上落下的小球的运动。飞行员要想物资投放的更远（忽略空气阻力和风力的影响），可采用的方法是（答出一种方法即可）。4. 小晶同学为了模拟研究汽车超速和超载带来的安全隐患，设计了如图所示的实验装置：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图中的四个实验场景。
(1)、小晶通过观察木块移动的距离长短，来判断物体动能的大小，这种研究方法是（选填“控制变量法”或“转换法”）。实验中物体的动能是指（选填序号）。A．小车在撞击木块前的平均动能 B．小车撞击木块时的动能
C．小车撞击木块后的动能 D．木块的动能
(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。其原因是木块被撞击后将。(3)、在用来研究超速安全隐患时，应选用场景③和（选填“①”、“②”或“④”）进行实验；在质量相同情况下，汽车的越大，其动能就越大，行驶时危险就越大，因此严禁汽车超速是减轻交通事故造成伤害的一个重要手段。5. 如图所示，在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，A是铁球，B是木块
(1)、该实验的目的是研究 （选填“A”或“B”）的动能大小与速度和质量的关系。本实验运用了两种研究方法：一是法；二是转换法，就本题来说：用来表示小球动能大小的方法就是转换法。让铁球A从高为的斜槽滚下，在水平面上运动，运动的球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s，在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功 ， A的动能（选填“越大”、“越小”或“不变”）；(2)、让铁球A分别从不同的高度由静止滚下，高度越高，铁球运动到水平面时速度越 ， 木块B被撞得越远，所以，质量相同时，球的速度越大，动能越；(3)、改变铁球的质量，让不同的铁球从相同高度由静止开始滚下，质量越的铁球将木块B撞得越远，所以，铁球的速度相同时，质量越大，动能越。(4)、本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是木块被撞后将做运动。6. 如图所示，在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，将同一小钢球A从斜面上不同高度由静止滚下，推动木块B向前移动一段距离。
(1)、该实验中物体的动能是指物体（选填“A”或“B”）的动能，该动能是由能转化而来的；(2)、通过观察木块B移动距离的长短来判断小球动能的大小，利用的研究方法是（选填“控制变量法”或“转换法”）；(3)、将小球A放在同一斜面（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同。根据实验现象，可以得出的结论是：质量相同的物体， ， 动能越大；(4)、钢球碰到木块并一起运动的过程中，由于木块受到的作用，钢球和木块运动一段距离后停下来，说明力可以改变物体的。7. 在探究物体的重力势能与其质量是否有关时，实验台上有大小相同、质量不同的实心铁块和实心木块各一个，小桌、装有细沙的玻璃容器、记号笔各一个，小敏利用上述器材，设计了自己的实验方案，如图甲、乙所示：
(1)、本实验方案中通过反映物体重力势能的大小，这是物理实验中常用到的“转换法”，即物理量不能直接测量时，把它们转换成其他可测量的物理量，从而进行研究比较。下列实验中也利用了转换法的是（填字母）；A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱
B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度
C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变
(2)、小敏所画的实验设计方案存在的问题是；(3)、铁块在下落过程中减少的重力势能主要转化为；(4)、本实验可得出的结论是：当高度相同时， ， 物体的重力势能越大。8. 如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，mA=mB<mC ， hA=hB>hC。
(1)、 实验中是通过比较比较动能大小的。(2)、动能是指（填序号）A小球在斜面上时的动能
B小球撞击木块前的动能
C小球撞击木块后的动能
D木块的动能
(3)、让不同小球从斜面上同一高度处自由滚下，是为了研究动能大小与的关系。(4)、比较图A、B可得结论：质量相同时，越大，动能越大。(5)、通过比较B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，这一比较过程存在着错误，错误原因是9. 利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将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。图中的摆长L都相同，1＜2 ， 球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。
(1)、本实验小球动能的大小是通过观察来判断的。(2)、如图甲、乙所示，同时释放A、B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的任一时刻的速度大小与小球的无关。(3)、如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：速度相同时，质量越大，越大。(4)、图乙中小球B到达竖直位置时的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：。(5)、利用上述实验，同时还可以探究的问题是。10. 在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验时，小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图甲所示。
(1)、小明选用大小不同钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与 的关系，让大小不同钢球从同一高度由静止滚下目的是 ， 该过程用到的物理方法是 ；(2)、小明实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越 （选填“远”或“近”）；若水平面绝对光滑，木块将 ；(3)、小红同学发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成的。为了验证猜测，小红设计了如图乙所示的“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案，经过多次实验，记录实验数据如表：实验次数
1
2
3
4
5
木块对木板的压力F/N
2
3
4
5
6
弹簧测力计读数F1/N
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
根据表中测量数据可以得出，当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越 。下列生活中的四个现象运用了这个规律的是 。
A．鞋底刻有花纹
B．汽车不允许超载
C．老虎钳剪断铁丝需用力
D．用力才能擦净黑板
11. 如图所示，是“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验过程。
(1)、图甲和乙实验中要判断研究对象的动能大小，需要比较 ，这利用的实验方法是；(2)、图甲、乙两图是为了探究动能与的关系，得出的结论是：在速度相同时，越大动能越大。这利用的实验方法是 ， 若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的；(3)、如图2将一弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开，若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行的做法：、；(4)、将图2中末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图3的轨道，再次将钩球沿轨道AOB到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能（选填“大于“、“等于”或“小于”）在A点的机械能，若离开B点后钢球不受外力，通过B点后的运动轨迹是（选填“a”、“b”或“c”）。12. 在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中、h2＞h1（不考虑空气阻力）。
(1)、实验中是通过观察来判断钢球的动能大小；(2)、用来研究超速安全隐患时，我们应选择两图所示实验来进行比较；(3)、在图甲、丙中，小球下滑到斜面底端时的速度 ，若 ， 则表明物体的动能与质量的关系是：；(4)、实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能木块克服摩擦力所做的功（选填：“＞”“＜”或“＝”）；(5)、小敏利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1 ， B小球通过凹形槽的时间t2 ， 则时间较长的是：（选填“t1”或“t2”）。13. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，用三个体积相同而质量不同的实心小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下，然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹，从而判断重力势能的大小，实验过程及现象如图所示（括号内小写字母为实验序号，已知m钢>m玻璃>m木）。
(1)、实验通过观察 ， 判断重力势能的大小；(2)、实验序号三次实验现象是在研究重力势能与质量是否有关，可以得出初步结论：物体高度相同时，；(3)、实验（a）、（d）、（e）中控制的变量是 ， 可归纳得出初步结论：。14. 在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，按照图甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中。质量m/g
100
200
300
500
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)、表格中的空格应该填写；(2)、根据表中数据可求得重力和质量的比为N/kg；(3)、小华取了质量不同的小铜块、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小华的做法（选填“合理”或“不合理”）；(4)、在测量钩码重力过程中，钩码不慎从弹簧测力计上掉下，把桌子砸出一个小坑，而桌子上放钩码的地方却没有小坑，说明被举高的钩码具有。(5)、在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下：将该装置放在水平桌面上，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向（填“变化”或“不变”）；通过以上实验现象可以分析得出：重力的方向总是的。15. 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。如图甲所示，请回答下列问题：
(1)、实验中所探究物体的动能是指（选填“铁球”或“木块”）的动能。该实验是通过观察的大小来比较动能的大小。(2)、让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放的目的，是探究相同时动能大小与质量的关系。(3)、有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。可以探究铁球的动能大小与（填“质量”或“速度”）的关系。(4)、甲、乙两组实验分别是利用重力势能和能来转化成动能的。(5)、如果木块在运动过程中不受阻力，木块将。