初中物理 考题精选复习55 动能和势能.docx
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初中物理考题精选复习55动能和势能
2019-2020年初中物理考题精选复习55动能和势能
1、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽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；实验中应保证 相同．为了达到这一目的，所采取的具体操作方法是 ．
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 ．
（3）该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．
（4）若水平面绝对光滑，铁球将做 运动．
答案解：
（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用甲、乙两图；实验中应保证铁球滑到水平面时的速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是让质量不同的两个铁球从同一高度滑下．
（2）为了探究动能大小与速度的关系应采用指控变量法，控制质量不变，改变速度，而在甲丙两图中是同一个小球放置在不同的高度，控制了质量一定，改变了速度，得出结论：
质量相等时，速度越大，动能越大；
（3）实验中小球能够做功是体现在推动纸盒运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察纸盒被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（4）若水平面绝对光滑，铁球将做匀速直线运动；不能达到探究目的．
故答案为：
（1）甲、乙；铁球滑到水平面时的速度；让质量不同的两个铁球从同一高度静止滑下；
（2）质量相等的物体，运动速度越大，它具有的动能越大；
（3）纸盒被推动的距离的大小；
（4）匀速直线
2、某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系，实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度，小车撞击木块后与木块一起向前滑动，该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小，记录的实验数据如下表所示。
为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系，他们进行了适量的运算，将结果记录在表中后四列中。
表一
实验
序号
小车质量
m（千克）
小车速度
v（米/秒）
木块滑动
距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
（米2/秒2）
（千克-1）
1
0.20
0.7071
0.2
1.4142
5
0.5000
5.00
2
0.40
0.5000
0.2
2.0000
5
0.2500
2.50
3
0.60
0.4083
0.2
2.4492
5
0.1667
1.67
表二
实验
序号
小车质量
m（千克）
小车速度
v（米/秒）
木块滑动
距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
（米2/秒2）
（千克-1）
4
0.20
1.0000
0.4
1.0000
2.5
1.0000
5.00
5
0.40
0.7071
0.4
1.4142
2.5
0.5000
2.50
6
0.60
0.5773
0.4
1.7321
2.5
0.3333
1.67
表三
实验
序号
小车质量
m（千克）
小车速度
v（米/秒）
木块滑动
距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
（米2/秒2）
（千克-1）
7
0.20
1.225
0.6
0.8165
1.67
1.5000
5.00
8
0.40
0.8660
0.6
1.1547
1.67
0.7500
2.50
9
0.60
0.7071
0.6
1.4142
1.67
0.5000
1.67
（1）分析比较实验次数___________________________及相关条件，可得出的初步结论是：
在小车质量相同的情况下，速度越大，小车的动能就越大。
（2）分析比较实验次数1与5（或5与9，或1与9）及相关条件，可得出的初步结论是：
__________________________________________。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出：
______________________________________。
（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可初步得出：
________________________________________。
答案
（1）1、4、7（或2、5、8，或3、6、9）
（2）在小车运动速度相同的情况下，质量越大，小车的动能也越大。
（3）（a）当小车质量与速度平方的乘积相同时，小车具有的动能相同。
（b）小车质量与速度平方的乘积越大，小车具有的动能越大。
3、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，θ1＜θ2，球A、B的质量mA＜mB．：
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，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。
（2）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：
。
（3）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，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：
。
答案
（1）质量
（2）速度一定时，物体的质量越大，动能越大
（3）小于 质量一定时，物体的速度越大，动能越大
4、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽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按照_____________两图进行实验；实验中为了使两次小球在斜面底端时速度相同，采取的具体操作方法是_____________________。
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是________________。
（3）该实验是通过观察________________________来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。
下面的四个实例中也采用这种研究方法的是 。
A．认识电压时，我们可以用水压来类比
B．用磁感线来描述磁场
C．探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少
D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系
答案甲、乙 让铁球从同一斜面的同一高度从静止开始运动
质量相同的物体，运动速度越大，具有的动能越大
纸盒被撞击后移动的距离 c
5、如图所示：
在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面某位置滚下，撞击水平面上的小木块．
（1）实验中通过观察 小木块被推动的距离 的大小，来判断小球动能的大小．
（2）让质量不同的小球A和B（mA＜mB），从同一斜面的同一度度由静止开始滚下，目的是为了使小球到达水平面的 相同．得出的结论是 ．
（3）为了探究动能大小与速度的关系，应选择 两个图进行比较，理由是 ．
答案分析：
根据题干所给进行分析，
（1）实验中利用了转换法来进行探究活动，小球能够做功是观察小球推动小木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小；
（2）（3）由于动能的大小可能给多个因素有关，应用控制变量法来分析，高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，控制小球的质量不同，来探究动能与质量的关系；为了探究动能大小与速度的关系应控小球的制质量不变，改变小球的速度，结合题干中甲、乙、丙三幅图分析小球质量和高度的关系，便可得出结论．
解答：
解：
（1）物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（2）高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，题干中让质量不同的小球A和B（mA＜mB）是控制小球的质量不同来探究动能大小与质量的关系，由甲乙两图实验现象可得出结论：
速度相同时，质量越大，物体具有的动能就越大．
（3）动能的大小与两个因素（质量和速度）有关，为了探究动能大小与速度的关系应采用指控变量法，控制质量不变，改变速度，而在甲丙两图中是同一个小球A放置在不同的高度，控制了质量一定，改变了速度，符合题干要求．
故答案为
（1）小木块被推动的距离；
（2）速度、速度相同时，质量越大，物体具有的动能就越大； （3）甲丙、控制小球质量相同，质量唯一．
6、利用如图16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，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。
（l）如图甲、乙所示，同时释放A、B，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。
（2）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：
。
（3）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：
。
答案
（1）质量；
（2）速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（3）小于 质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
7、如图所示，物体G和固定于墙壁上的弹簧相连，物体与地面是光滑的，开始时物体处于平衡位置B处，用力将其拉至C处，松手后，物体在A、C间往复运动，则物体G由A到B过程中，物体G的动能 ，弹簧的弹性势能 ，整个装置机械能的总量 .（不变/增大/减少）
答案分析：
物体在B位置是平衡位置，弹簧没有发生形变，所以物体的动能和势能均为零，在A、C位置弹簧的形迹达到最大，弹性势能也是最大。
物体在运动过程中，是动能和弹性势能的相互转化，在B点弹性势能为零，其动能为最大，在A、C点弹性势能最大，动能为零，在往复运动中，没有受到摩擦力，机械能的问题保持不变。
8、如图所示，是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中先后让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。
请回答以下问题：
（1）设计实验的目的是研究______（钢球／木块）动能的大小与_________的关系；
（2）实验是通过观察______________________，说明钢球对木块做功的多少，从而得出结论的。
（3）如图所示，小明实验时选用两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时静止释放，多次实验，结果装水的瓶子将木块推得远。
小明根据现象得出结论：
物体的动能大小与物质的种类有关。
他得出的结论是否合理________（合理/不合理），请你分析原因是：
________________。
答案钢球 速度 木块移动的距离 不合理 摩擦力不同，机械能减小
9、如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图．
（1）该实验物体动能是指物体 （选填“A”或“B”）
（2）该实验物体动能的大小是通过 来反映的．
（3）该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时 （选填“碰前A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它通过 （选填“高度”或“质量”）来改变的．
（4）实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下来时，应改变 （选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系．
答案 解：
（1）该实验研究的主体是物体A，研究的是物体A动能的大小与速度和质量的关系；
（2）该实验中物体A动能的大小是通过物体B被撞距离的远近体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（3）该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制物体A在斜面上的高度改变的；
（4）为了研究物体动能与物体质量的关系，实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，控制了小球的速度，应改变物体A的质量．
故答案为：
（1）A；
（2）物体B被撞远近；（3）碰前A；高度；（5）物体A．
10、如图18所示是课堂上做过的“探究物体动能大小与质量关系”的实验装置。
（1）本实验的研究对象是 ，通过 来判断研究对象的动能的大小。
（2）实验过程中通过让小车从 高度由静止开始下滑，保证小车碰撞木块时速度大小不变，通过 改变研究对象的质量。
（3）小车在下滑的过程中，重力势能 ，动能 。
木块在运动过程中，机械能转化为 能。
（4）按
（2）中要求先后做两次实验，比较木块运动距离的长短可以得到结论：
物体速度大小相同， 。
答案
（1）小车（
1分），比较木块运动距离；
（2）相同，在小车上增减砝码或换用质量不同的小车；（3）减小，增大（1分
），内；（4）质量越大，动能越大。
11、如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？
”的实验示意图。
A球的质量和高度都可改变，问：
①该实验要探究的是物体动能的大小与物体________________的关系。
②该实验探究物体的动能是指物体____（选填“A”或“B”）。
③该实验物体动能的大小是通过__________________来反映的。
④该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时___________（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过_______（选填“高度”或“质量”）来改变的。
⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变________（选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。
答案①速度和质量 ②A ③B被撞远近 ④碰前A 高度 ⑤物体A
12、在初中物理的科学探究实验中，当要研究的物理量与多个因素有关时，通常要采用 法．例如：
在如图所示探究物体动能大小与物体的质量、速度关系时．
（1）在探究动能与速度的关系时，要保持小球的 不变，让小球从 不同 （选填“相同”或“不同”）的高度滚下，以不同的速度推动木块移动．
（2）在探究动能与物体质量的关系时，要保持 相同，就是让 不同的小球从 滚下．
答案 当要研究的物理量与多个因素有关时，通常要采用控制变量法．动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究；
（1）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同，速度不同．所以应选质量相同的两个小球，使两球在斜面的不同高度滚下来．
（2）同理，若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同．所以应选质量不同的两个小球，使两球从斜面的相同高度滚下来．这样控制速度相同．
故答案为：
控制变量；
（1）质量；不同；
（2）速度；质量；同一高度．
13、小红同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与那些因素有关．
①让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静置，如图甲所示．
②让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．已知不同质量的两个小球从同一高度滚下到达水平面时，具有相同的速度．上述甲、乙两组试验中：
（1）本实验运用了两种研究方法：
一是 法，二是转换法；
（2）选用图甲探究的是动能与速度的关系，得出的结论 ；
（3）选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论 ．
答案
（1）因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；
实验中通过观察纸盒被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研
究问题的方法是转换法；
（2）甲图让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，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）图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论是：
当速度一定时，质量越大动能越大；
故答案为：
（1）控制变量；
（2）当质量一定时，速度越大动能越大；（3）当速度一定时，质量越大动能越大．
14、“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离s．回答下列问题：
（1）艾力同学在研究动能大小跟 的关系，实验中他控制了钢球的 不变；
（2）钢球沿斜面滚下过程中，重力势能 动能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）观察木块被撞击后移动距离的长短，是为了判断 ；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的．
答案 解：
（1）由题意知，同一钢球的质量相同，从不同的高度滚下时，到达水平面的速度不同，可以探究动能大小与物体速度的关系；
（2）钢球沿斜面滚下过程中，重力势能减小动能增大；
（3）实验中通过木块被钢球推动的距离来比较动能的大小；若水平面绝对光滑，本实验将不能达到探究目的．
故答案为：
（1）速度；质量；
（2）减小；增大；（3）动能的大小；不能．
15、小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验步骤如下：
（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（3）将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．
根据上述三次实验，回答下列问题：
①通过观察比较 就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是 法（选填“直接测量”“放大”或“转换”）．
②为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用 两个图来分析．
③分析乙、丙两图，得到的实验结论是 ．
答案 解；
（1）探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法．
（2）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同．所以应选质量不同的两个小球，又因为小球起始点的高度越高，到水平面的速度越大，为了使得两球到水平面的速度相同，应该使两球在斜面的相同高度滚下来．所以要探究动能的大小与质量的关系，应通过图中甲、乙两次实验进行对比；
（3）分析乙、丙两图，小球释放的位置相同，到达水平面时，初速度相同，当两球的质量不同，丙图中小球质量大，木块被推动的距离大，说明丙图中小球的动能大，故可以得出初步结论是：
速度相同时，物体质量越大，动能越大．
故答案为：
（1）木块被推动的距离；转换；
（2）甲、乙；
（3）速度相同时，物体质量越大，动能越大．
16、如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）实验中为了保证 不变，应始终使用同一个小球；
（2）让小球A从不同的高度由静止开始滚下，是为了研究小球到达水平面时动能的大小是否与 有关；
（3）实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的 来比较小球A到达水平面时动能的大小；
（4）实验表明，质量相同时，小球的速度越大，动能越 ．
答案
（1）使用同一个小球，是为了保证物体的质量不变；
（2）让小球A从不同的高度由静止开始滚下，小球到达水平面时的速度不同，是为了研究小球动能的大小是否与速度有关；
（3）实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的距离来比较小球A到达水平面时动能的大小；
（4）质量相同时，小球的速度越大，动能越大．
故答案为：
（1）质量；
（2）速度；（3）距离；（4）大．
17、同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图1所示）．小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏．结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：
笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关．
（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图2所示的实验，此实验是为了验证猜想 ，实验中弹性势能的大小是通过 来体现的．
（2）请你设计一个实验方案来验证另一个猜想（写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象并得出结论）．
答案
（1）猜想①：
弹性势能的大小与弹簧的材料有关，要探究弹性势能与弹簧材料的关系，需保持弹簧弹性形变程度相同，材料不同，并通过小球对木块做的功来反映弹簧弹性势能的大小；木块移动的距离反映小球对木块做功的多少，木块移动距离越远，小球做功越多，弹簧的弹性势能越大，反之越小；
实验中把弹性势能的大小转变为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法；
（2）设计实验探究弹簧弹性势能的大小跟它弹性形变的程度有关．
①步骤：
a．将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离S1；
b．将同一个弹簧压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离S2；
②比较S1、S2得出结论．
若S1等于S2说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；
若S1＞S2，说明弹簧弹性形变的程度越小，弹性势能的越小；
若S1＜S2，
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