全国中考物理 实验23 探究动能、势能的大小与哪些因素有关精品试题分类汇编

全国中考物理实验23 探究动能、势能的大小与哪些因素有
关精品试题分类汇编
1．（2011年中考·辽宁沈阳卷）下列几个探究实例的描述中，采用了控制变量研究方法的是（）
A．研究物体动能与速度的关系时，保持质量不变
B．通过吸引大头针数目的多少，判断电磁铁磁性的强弱
C．在平面镜成像的实验中，让蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置
D．将发声的音叉靠近乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动
1.A
2．（2011年中考·江苏宿迁卷）在科学探究中，常把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究．这种方法称之为转换法．例如在探究物质吸热升温的属性时，沙子和水吸收热量的多少不便直接测量，可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少．下述实验中采用了转换法的是
A．在探究影响动能大小的因素时，动能大小的比较方法
B．在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态
C．在探究串联电路电流特点时，换用不同灯泡及改变电源电压，多次实验
D．在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力
2.A 解析：A、在探究影响动能大小的因素时，动能大小是通过木块被撞击后移动的距离来判断的，是转换法，符合题意；B、在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态，是实验推理法，不符合题意；C、在探究串联电路电流特点时，换用不同灯泡及改变电源电压，多次实验；寻找普遍规律；是归纳法，不符合题意；D、在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力；采用的是控制变量法，不符合题意。

3．（2011年中考·江苏扬州卷）如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的装置．让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上．目的是探究小车动能的大小与的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块越多，从而判断小车的动能越（大／小）；若水平面绝对光滑，本实验将（能／不能）达到探究目的，
3.速度；做功；大；不能解析：（1）我们知道，小车从斜面上不同的高度由静止滑下时，到达水平面的速度不同．所以，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，目的是控制质量相同改变速度，探究小车动能的大小与速度的关系。

（2）小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块做的功越多，也反映了小车具有的动能越大。

（3）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，就达不到探究的目的了。

4．（2011年中考·四川泸州卷）小丽总结初中物理实验探究方法后发现：当要研究的物理量不易直接测量时，都需要想办法把它们的大小间接地测量出来；当要探究的物理量与多个因素有关时，都必须采取一定措施，控制多余变量。

在下面两个实验中，甲图实验一定要让物块在水平木板上做运动，通过弹簧测力计的示数间接地测量出物块所受摩擦力的大小；乙图实验若要探究动能与速度的关系，就要用同一小球A从轨道上的（选填“相同”或“不同”）高度处由静止开始自由滚下，通过物块B被撞开的距离s的大小来间接显示A球到达水平面上时的动能大小。

4.匀速直线；不同
5．（2011年中考·辽宁鞍山卷）为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。

（1）实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。

（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图__________和图_____________进行分析比较。

（3）图2和图3探究的问题是__________________。

5.（1）方桌陷入沙中的深浅（2）1；2 （3）高度相同时，重力势能与质量的关系
6．（2011年中考·浙江衢州卷）将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这是一种常见的科学研究方法。

请分析回答：
(1)在“研究影响摩擦力大小的因素”的实验中(如图甲所示)，用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做运动，通过弹簧测力计上的示数可得知摩擦力的大小；
(2)在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中(如图乙所示)，将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度由静止开始沿斜面滚下，通过比较同一木块被小钢球推动后，可判断出小钢球刚滚到水平面时动能的大小。

6.（1）匀速直线（2）运动的距离大小（或运动的远近）
解析：（1）当木块在水平面上做匀速直线运动时，木块受到的弹簧的拉力与桌面对其施加的摩擦力大小相等，方向相反，所以必须让木块在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计上的示数才等于摩擦力的大小。

（2）将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度处由静止开始沿斜面滚下，这样可以保证它们碰撞木块时的速度相同；如果木块被推得远，说明钢球碰撞前的动能较大。

所以本题答案为“运动的距离大小或运动的远近”。

7.（2011年中考·湖北武汉卷）如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。

（1）将A、B两球（m A<m B）分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止。

这表明在滚动的任一时刻，两球的速度，且两球的速度跟无关。

（2）分别在水平桌面上的C、C’处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到球将木块撞得更远。

由此可得出结论：
①；②。

8．（2011年中考·山东泰州卷）小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示)
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)．
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与关系，若木块被撞后移动的距离越远．说明小车对木块的推力越多，小车撞击木块时的动能．
（2）小明想用B 方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理
? ，理由是 ． 8.（1）速度；做功；越大 （2）不合理；没有控制小车到达水平面时的速度相同
9．（2011年中考·湖南衡阳卷）如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”
的实验装置，实验中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。

乙是探
究“阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑
下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：
（1）甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的实验方法是_____________。

（2）甲实验中，通过观察__________________可以判断钢球动能的大小。

（3）由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会________。

9.（1）控制变量法 （2）木块移动距离的远近 （3）做匀速直线运动
10．（2011年中考·浙江丽水、金华卷）小华为了探究物体动能的大小与质量、速度
的关系，设计了如图甲、乙所示的实验。

甲 乙
实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A 处和B 处开始向下运动，
然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。

实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A 处开始向下运动，然后与
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。

（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用 图。

（填“甲”、“乙”）
（2）甲、乙两组实验可以得出的结论是 。

B
A
A A
（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的来比较物体的动能大小。

下列实
例中与此实验方法相同的有。

（填编号）
①认识电流大小时，用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性
11．（2011年中考·辽宁大连卷）某同学在探究“物体动能大小与物体质量大小的关系”
实验中，他猜想“物体动能大小还与物体速度大小有关”，所用的实验装置如图11所示。

A
为小球，B为木块。

(1)前两次的实验数据如下表；在第3次实验中，木块移动的距离如图12所示，a为木块
左侧面的初位置，b为木块左侧面的末位置。

小球到达底端的速度
次数小球的质量m小球下落的高度h
木块移动的距离s/cm 小球的动能E k
υ
l 大h0 υ060.8
2 中h0υ048.2
3 小h0υ0
根据表格和图12中的信息，将表格中的空白处填写完整。

(2)该实验的探究结论是：___________________________________________。

(3)如果第1次实验中，木块运动到了长木板的末端之外。

在不更换实验器材的条件下，
解决的办法是：________________________。

(4)如果用圆柱体代替小球做该实验，其好处之一是：
___________________________________。

11.(距离、动能各1分)
小球到达底端的速度
次数小球的质量m小球下落的高度h
木块移动的距离s/cm 小球的动能E k
υ
l 大h0 υ060.8 大
2 中h0υ048.2 中
3 小h0υ024.5 小
(2)小球速度一定时，小球质量越大，动能越大 (1分)
(3)降低小球开始下落时的高度 (1分)
(4)有利于使木块沿着与木板长边平行的方向运动 (1分)
解析：（1）如上表所示。

（2）质量不同的小球从同一高度滚下，小球碰撞木块时的速度相同，质量大的小球将
木块推得远，说明小球速度一定时，小球质量越大，动能越大。

（3）木块被小球推到了长木板的末端之外，说明小球碰撞木块前的动能太大，在不更
换实验器材的条件下，解决的办法是降低小球开始下落时的高度，这样既不用更换实验器材，
还可以减小小球碰撞木块前的动能。

（4）小球的运动方向不容易控制，若换用圆柱体，将有利于使木块沿着与木板长边平
行的方向运动。

12.（2011年中考·山东烟台卷）小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材,
探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,其过程如图所示
(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小?
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得出的结论是什么?
(3)图乙和图丙探究的问题是什么?
12.(1)观察小桌陷入沙中的深度。

(2)质量相同，高度越大，重力势能越大。

(3)重力势能的大小与物体的质量的关系。

解析：（1）如果下落物体的重力势能较大，其对外做功的本领就越大，细沙上面的小桌陷入沙中的深度就越大，所以可以通过观察小桌陷入沙中的深度来判断重力势能的大小。

（2）比较甲、乙两图，下落砝码的质量相同，乙图中砝码下落的高度越大，小车陷入细沙的深度越大，由此可得出结论：质量相同，高度越大，重力势能越大。

（3）比较乙、丙两图，物体下落的高度相同，但质量不一样，所以通过比较乙、丙两图，可以探究重力势能的大小与物体的质量的关系。

13.（2011年中考·天津卷）在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关；
猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。

为此他设计了如图16甲所示的实验装置。

将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图16乙所示）
请你帮助小雨回答下列问题：
（1）探究“猜想一”时，应使用质量 （选填“相同”或
“不同”）的钩码从 （选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O 点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量 ；从而比较出重力势能的大小。

（2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。

13.（1）不同；相同；每次泡沫塑料块下移的距离 （2）如下表所示
解析：本实验要探究重力势能与质量和高度的关系，需要采用控制变量法。

具体来说，要探究重力势能与质量的关系，需要控制高度一定，选用不同质量的钩码；要探究重力势能与高度的关系，需要控制质量一定，改变下落的高度。

如果钩码的重力势能较大，那么它对外做功的本领较大，它去冲击O 点的泡沫塑料块后，塑料块下移的距离就较大。

14.（2011年中考•吉林省卷）如图是小轩同学重力势能的大小与哪些因素有关的实验示意图．在实验中小轩将体积相同质量不同的两个金属球从同一高度释放，目的是探究金属球重力势能的大小与 的关系，他观察到两个杯口上方的纸都被砸破了，没有比较出两金属球重力势能的大小．为了能够从实验现象中比较出两金属球的重力势能的大小，你将如何改进这个实验？改进方法： ；改进后的实验可以通过观察 来比较金属球的重力势能的大小．
14.质量；用橡皮泥代替纸杯；橡皮泥的凹陷程度
解析：两次实验中所用的金属球的质量不同，起始的高度相同，根据控制变量法的思想可以确定此实验要探究的是物体的重力势能与物体质量的关系．
实验中是通过金属球对外做功的多少来显示物体重力势能的多少，因此可以将实验中的纸杯改为橡皮泥，利用金属球落在橡皮泥上，对橡皮泥做功的多少来显示物体具有的重力势能的多少．而金属球对橡皮泥做功的多少可以通过橡皮泥的凹陷程度体现出来．
钩码质量m =______g 实验次数 钩码下落的高度h /cm 泡沫塑料块下移的距离s /cm
点评：显示物体对外做功的多少的方法有多种，只要能够体现两次实验产生的效果不同就可以．如：可以用细沙代替纸杯；可以用小桌放在沙子上，用金属球砸小桌；也可用金属球砸木块上的钉子等等。