八年级物理下功和机械能实验题专题练习.docx
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八年级物理下功和机械能实验题专题练习
八年级物理下功和机械能实验题专题练习
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、实验题
1．在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图中a、b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
（1）小球的动能是由______能转化来的；
（2）实验中通过比较木块______反映小球动能的大小；
（3）比较______两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系；
（4）比较a、b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而______；
（5）本实验须用到的隐含条件是：
不同质量的小球从斜面上同一高度由静止滚下，到达斜面底端时速度______（选填“相同”或“不同”）；小球从斜面不同高度由静止滚下，滚下的高度越高，到达斜面底端时的速度越______（选填“大”或“小”）。
2．在研究“物体的重力势能跟高度是否有关”时，小明把三个相同的木桩插入沙坑里，木桩顶端距沙坑表面高度相同，然后让三个铁块从空中不同的高度
由静止开始自由下落撞击木桩，木桩陷入沙坑的情况如图所示，在此实验中：
（1）我们是通过观察______来比较各铁块重力势能的大小的。
（2）在准备实验器材的时候，需要三个质量______
“相同”或“不同”
的铁块，这样作的目的是______。
（3）从实验的结果来看，可以得出的结论是：
______。
3．如图所示是“探究动能与哪些因素有关”的实验，选用A、B两个质量不同的小球从同一光滑斜面上某一高度处下滑，与纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
已知图中
，
；
（1）该实验是通过观察____来判断小球动能大小；
（2）比较图（a）和（b），可得出初步结论是____；
（3）比较图（b）和（c），可得出初步结论是：
_______。
4．如图所示是小华探究“阻力对物体运动的影响”的实验情景。
（1）让同一小车从斜面上同一位置由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时__。
（2）小车在木板表面上运动的距离最长，说明它在此表面上受到的阻力最__。
（3）假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，它到达光滑水平面上后将做__运动，在这个实验的基础上推理得出了__定律，这个定律揭示了运动和力的关系，即：
力是__物体运动状态的原因。
（4）在图丙中，若让同一小车从斜面的不同高度由静止滑下，则可以探究小车的动能与__的关系。
（5）由本实验还可以得出结论：
物体受到的摩擦力与接触面的__有关。
5．如图所示，小明用一个钢球、一个木块、一个斜面和一块木板探究物体动能的大小与哪些因素有关。
（1）该实验裝置可探究动能与__________的关系。
（2）该实验探究的是__________（选填“钢球”或“木块”）的动能。
（3）实验中物体动能的大小是通过________来反映的
（4）每次实验时，钢球均需从斜面上同一位置由__________状态滚下。
（5）若要研究动能与另一个物理量的关系，则需添加质量大小不同的__________（选填“钢球”或“木块”）。
（6）若添加粗糙程度不同的水平面，让钢球每次由同一高度处滚下，发现水平面越光滑，木块运动的距离越远。
由此进行理想推理可得出：
运动的物体在的时候，将保持匀速直线运动状态。
6．如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动纸盒运动一段距离后静止。
（1）在此实验中我们通过观察什么来比较各小球动能的大小？
______。
（2）从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达水平面时，______球的动能最大。
（3）要研究动能与质量的关系，我们应选择______两图来进行比较。
（4）比较图a和c，得出的结论是：
______。
7．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球m和M（M的质量大于m），分别不从同的高度h和H（H＞h）静止开始放下，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，他利用的研究方法是_____（选填“控制变量法”或“转换法”）；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、乙图可得实验结论：
物体的动能大小与_____有关．
（3）小明根据甲、丙两图得出结论：
物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？
_____（选填“正确”或“错误”），理由是：
_____．
8．在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小斌提出如下猜想：
A、物体的动能大小可能与物体的质量有关。
B、物体的动能大小可能与物体的运动速度有关。
根据猜想，他设计了如图所示的实验进行探究。
将质量不同的实心铁球置于同一斜面的不同高度，小球自由滑下后将右端固定的弹簧进行压缩。
（1）通过观察比较弹簧的__，就能够反映小球动能的大小；
（2）为验证猜想A，可通过比较__两次实验，初步得出结论；
（3）在甲、乙两次实验中，将同一小球从不同的高度释放，其目的是：
__；
（4）甲、乙、丙三次实验中，__的小球重力势能最小，__的弹簧弹性势能最大；
（5）实验表明：
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越__；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越__（选填“大”或“小”）；
（6）交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装载货物的__，防止发生交通事故时造成更大伤害。
9．相关资料表明，大部分重大交通事故都是因为汽车超载超速造成的，兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经过讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象，如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下来，完成甲、乙、丙三次实验，其中
，
。
（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制______相同；
（2）实验中超载超速带来的危害程度用______表示，他利用的研究方法是______（选填“控制变量法”或“转换法”）；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）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的______进行比较；
（4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究，得到数据如下表：
小球
质量/克
高度/厘米
木块移动距离/厘米
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
10
10
38
E
10
15
86
请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是______。
10．在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：
一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块，各器材的组装示意图如图所示。
（1）在研究物体的动能与质量的关系时，将质量不同的铁球从斜面的__（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放其目的是__，铁球动能的大小是通过__来间接反映的，木块被推动越远，说明动能越大；
（2）在研究物体动能与速度的关系时，将相同质量的铁球从__（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，木块被推动越远，说明动能越大；
（3）由
（1）和
（2）得出结论：
物体的动能与__和__有关；
（4）某同学对小明的实验方案进行改进：
不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图所示，每次实验后都要换上另一块__（选填“相同”或“不同”）的橡皮泥。
此实验中铁球动能的大小是通过观察__来间接反映的。
参考答案
1．重力势木块滑动的距离a、c增大相同大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]实验中，小球在起点处具有重力势能，没有动能；从高处滚下下，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。
（2）[2]实验中，小球的动能无法直接测量，转换为比较小球对木块做功的多少，通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小。
（3）[3]探究小球的动能与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，应使质量相同的小球从不同的高度滚下，故选a、c两图。
（4）[4]比较a、b两图进行的实验，质量不同的小球从相同高度滚下，质量大的小球推动木块运动的距离远，故可以得到结论：
小球的动能随质量增大而增大。
（5）[5][6]不同质量的小球从斜面上同一高度由静止滚下，小球到达斜面底端时速度是相同的（与两个铁球同时落地类似）；同一小球从斜面不同高度由静止滚下，高度越高，重力势能可以更多的动能，到达斜面底端时的速度越大；只有满足这样的条件，才能采用控制变量的方法完成这个实验。
2．木桩陷进沙坑的深度相同控制铁块的质量相同，来改变铁块下落的高度，研究物体重力势能和物体被举高高度的关系物体重力势能的大小和物体被举高的高度有关，高度越高，重力势能越大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]铁块的重力势能转化为木桩的动能，铁块的重力势能就越大，说明木桩获得的能量就越多，木桩陷入沙坑越深。
（2）[2][3]在探究重力势能大小与高度的关系时，应控制三个铁块的质量相同，即可以让相同质量的铁块从不同高度下落，从而达到研究物体重力势能和物体被举高高度的关系。
（3）[4]由图可知，把木桩打进沙坑里的深度分别是：
最深，
次之，
最浅，所以
的重力势能最大，
的重力势能最小，由于三个铁块的质量相同，只是下落的高度不同，所以本实验研究的是：
物体重力势能的大小与物体被举高的高度有关，高度越高，重力势能越大。
3．纸盒移动的距离当质量一定时，速度越大，动能越大在速度一定时，质量越大，动能越大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]动能大小体现在对外做功的多少，可以通过纸盒移动的距离来比较动能的大小。
（2）[2]图（a）和（b）让同一小球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的纸盒，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系，能得出的结论是：
当质量一定时，速度越大动能越大。
（3）[3]图（b）和（c）中小球的质量不同，高度相同，所以是探究动能与质量的关系，得出的结论是：
在速度一定时，质量越大，动能越大。
4．速度大小相同小匀速直线牛顿第一改变速度粗糙程度
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]让同一小车从斜面上同一位置由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时速度大小相同。
（2）[2]由实验知，小车在木板表面上运动的距离最长，从毛巾、棉布到木板，接触面粗糙程度变小，说明它在此表面上受到的阻力最小。
（3）[3][4][5]小车受到的阻力越小，通过的距离越长，假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则小车通过的距离无限长，即它到达光滑水平面上后将做匀速直线运动，在这个实验的基础上推理得出了牛顿第一定律，这个定律揭示了运动和力的关系，即：
力是改变物体运动状态的原因。
（4）[6]在图丙中，若让同一小车（质量相同）从斜面的不同高度由静止滑下，小车到达水平面的速度不同，则可以探究小车的动能与速度的关系。
（5）[7]从毛巾、棉布到木板，粗糙程度变小，通过的距离变大，由本实验还可以得出结论：
物体受到的摩擦力与接触面的粗糙程度有关。
5．速度钢球木块移动的距离静止钢球
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]动能的大小与物体的质量和速度都有关系，由于这一实验中只有一个钢球从斜面上滑下，质量不能改变，所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系。
（2）[2]该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。
（3）[3]该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，这里采用了转换法的思想。
（4）[4]该实验物体的速度是指钢球从斜面上静止滚下与木块碰撞前钢球的速度，这个速度的大小是通过控制钢球在斜面上的高度且由静止状态滚下改变的，故钢球均需从斜面上同一位置由静止状态滚下。
（5）[5]据控制变量法可知，若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的钢球从斜面相同高度由静止滚下，并观察记录。
6．纸盒移动的距离Ca和c物体动能的大小与物体的质量有关，质量越大动能就越大
【解析】
【详解】
（1）[1]实验中我们通过观察纸盒移动的距离来比较各小球动能的大小。
（2）[2]动能的大小可以通过比较纸盒被推出的距离来体现，因为能量越大，做的功就越多；由c图可知，纸盒被推动距离最远，故C球的动能最大。
（3）[3]要研究动能与质量的关系，根据控制变量法的思想，就应让小球在相同的高度滚下来确保小球达到水平面时的速度相同，并选用质量不同的小球，故应该选a和c两个图。
（4）[4]物体动能的大小与物体的质量有关，质量越大动能就越大。
7．转换法不能速度错误没有控制小球到达水平面时的速度相同
【解析】
【分析】
（1）掌握转换法在实验中的应用，实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小；根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，实验将不能达到探究目的；
（2）动能大小跟质量和速度有关．在探究动能大小跟质量关系时，应控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，应控制质量不变．
【详解】
（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种方法叫转换法；若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，故不能达到探究目的；
（2）由甲、乙图可知，小球的质量相同，小球从同一斜面的不同高度由静止滑下，到达斜面底部时的速度不同，撞击木块后木块移动的距离不同，说明小球的动能不同，故实验结论为：
物体的动能大小与速度有关；（3）要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度由静止滑下，而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球的速度相同，所以小明的看法错误．
8．形变程度乙丙改变小球的速度甲丙大大质量
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]小球撞击弹簧，弹簧发生弹性形变，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，根据形变程度的大小判定动能的大小。
（2）[2]探究物体的动能大小可能与物体的质量是否有关时，采用的是控制变量法，需要控制速度相同，质量不同，即让质量不同的实心铁球置于同一斜面的相同高度自由滚下，故需要对比乙丙。
（3）[3]在甲、乙两次实验中，将同一小球从不同的高度释放，是为了控制质量相同，改变小球到达水平面的速度。
（4）[4][5]甲、乙、丙三次实验中，甲中弹簧形变最小，弹性势能最小，则小球的重力势能最小；丙中弹簧的形变最大，弹性势能最大，小球重力势能最大。
（5）[6][7]根据甲乙可知，质量相同的物体，运动的速度越大，弹簧的形变程度越大，则它的动能越大；根据乙丙可知，运动速度相同的物体，质量越大，弹簧的形变程度越大，则它的动能也越大；
（6）[8]“禁止超载”就是在速度不变的情况下，通过限制车辆装载货物的质量，防止发生交通事故时造成更大伤害。
9．速度小木块移动的距离s转换法不能甲、丙超速20%
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下，目的是使小球到达水平面时获得相同的初始速度。
（2）[2][3]实验中通过木块被推动的距离来反映小球具有动能的多少，这利用的是转换法。
[4]若水平面绝对光滑，被撞击后的木块将一直做匀速直线运动，因此无法达到实验目的。
（3）[5]研究超载带来的危害时，应控制小车到达水平面时的速度相同，改变小车的质量，故应选择甲、丙实验进行比较。
（4）[6]分析表中数据可以看出，速度对物体动能的影响更大，因此货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是超速20%。
10．相同使铁球到达斜面底端速度相同木块被撞击移动的距离不同质量速度相同橡皮泥的形变程度
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]在研究物体的动能与质量的关系时，将质量不同的铁球从斜面的相同高度由静止释放，其目的是让球到达斜面底端速度相同。
[3]铁球动能的大小是通过观察木块被撞击移动的距离来判断物体动能的大小，木块被推动越远，说明动能越大。
（2）[4]在研究物体动能与速度的关系时，需要控制质量相同，速度不同，所以应将相同质量的铁球从不同的高度由静止释放，木块被推动越远，说明动能越大。
（3）[5][6]由
（1）和
（2）的分析可知：
物体动能大小受质量和速度影响。
（4）[7][8]根据控制变量法的操作要求，每次实验时要换用相同的橡皮泥，保证实验的说服力，此实验中铁球动能的大小是通过观察球撞击橡皮泥后其形变程度来判断物体动能大小。
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