浙教版 9年级上 第三章能量的转化与守恒 实验探究题（中等题）

一、机械能

1.为了探究物体动能大小的影响因素，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验装置，让小球从同一斜面由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块来进行实验。请回答下列问题：

（1）本实验是研究动能大小与A________关系。

（2）比较甲乙两次实验可以得到的结论是________。

（3）某同学改用如图丁所示装置探究小球的动能与质量的关系，为了让小球到达B点时速度相同，用质

量不同的小球，每次将弹簧压缩到A位置，然后静止释放，该方案是否可行，并说明理由________。 2.为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如下图所示），让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．

（1）该实验的设计思路是采用________法，用木块移动的距离来表示动能的大小。 （2）该实验“物体的动能”是指物体________（选填“ A”或“ B”）的动能。

（3）若要研究物体动能与物体质量的关系。实验中让质量不同的物体从斜面同一高度上静止滚下的目的是________。

3.小明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：

⑴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。

⑵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。

⑶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本实验采用转换法，通过观察________来判断小球动能的大小。 ②选用甲、乙两个图来分析，是为了探究动能大小与________的关系。

③分析乙、丙两图，得到的实验结论是________。

4.将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在 侧面不同高度开两个大小合适的口。

（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。

（2）将两根塑料管按图乙连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。________。 5.探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图：

①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。 ②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。③换用不同弹簧，重复实验①步骤。 实验 序号 1 2 3 4 5 弹 弹簧长 簧 度/厘米 甲 20 甲 20 乙 20 丙 30 丁 30 弹簧 材料 合金1 合金1 合金2 合金1 合金2 压缩量 /厘米 2 3 2 2 2 小球在斜面A上高小球在斜面B上度/米 高度/米 0.18 0.40 0.22 0.12 0.15 0.18 0.40 0.22 0.12 0.15 （1）实验中，通过观察________判断弹簧弹性势能的大小。

（2）比较________（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。 （3）由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的________有关。 6.学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：

步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；

步骤二：让铁球甲从斜面F点滚下，打到A处相同的木块，推动木块；

步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。

（1）铁球动能的大小事通过________（选填：“木块移动的距离S”或“铁球的高度h”）来反应，这种研究方法叫转换法。

（2）实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法________。

（3）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从E点滚下，而是设计了如图乙装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗，该方法________（合理/不合理），请说明理由________。

二、能量转化的量度

7.学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。

（1）测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要________。

（2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是 。

A. 测出箱子的质量m B. 测出楼梯的总长度L C. 测出一楼到三楼的竖直高度h D. 测出小亮上楼所用的时间t E. 算出小亮搬运箱子的功率P （3）用所测物理量计算功率的表达式是P=________。

8.如图1所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示，在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N．

（1）0～5s内，这箱货物处于________状态，工人所做的功为________J． （2）5～30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？ （3）该斜面的机械效率是多少？

三、简单机械

9.小佳同学在进行有关杠杆的实验时，遇到了以下几个场景。请你和小佳共同完成下列问题探究。 （1）在探究“杠杆的平衡条件”中，小佳所在小组在进行该实验时,有人提出了“所用的杠杆为什么通常选取中心做支点？”他们讨论后得出如下观点,你最赞同观点 。

A. 可以减小实验误差 B. 使力臂跟杠杆重合便于读取力臂

C. 便于使杠杆在水平位置平衡 D. 杠杆自身的重力过支点,不影响杠杆平衡

（2）某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图甲所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是________的(选填“正确”或“错误”).如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,则杠杆________ (选填“仍平衡”、“左边下降”或“右边下降”)。

（3）如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F。使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力的方向应 。 A. 垂直于OA B. 竖直向上 C. 沿OA向上 D. 水平向左

10.物理实验要遵循实事求是的原则。小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中， 完成了如图所示的实验并记录了数据。

实验次物重G/N 使用定滑轮时测力计的示数使用动滑轮时测力计的示F1/N 数 数F2/N 1 2 3 1.00 1.50 2.00 0.60 1.10 1.60 0.65 0.90 1.15 通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大偏差。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：

（1）在使用定滑轮时，测力计的示数总是小于物体的重力， 这与使用定滑轮不省力相矛盾，请仔细观察实验装置图， 分析造成这一现象的原因是________；

（2）在使用动滑轮提升物体时，测力计的示数也不等于物重的一半。小明猜想是由于动滑轮本身也有重力且绳子与滑轮之间有摩擦的缘故，你同意小明的猜想吗？________。如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，利用小明测得的数据可求出动滑轮的重力为________ N。

11.某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，他用到了吊车、铁笼和一根很长的配槽钢等辅助工具，操作步骤如下：

a、如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡．

b、将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图乙所示，测得OB=6cm，OA=9m，弹簧测力计的示数为200N，根据上述数据测出了大象的重量． （1）大象的重为________ N．

（2）设计步骤a的目的是________．

12. 为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳．妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小．为验证自己的说法，小明设计了如下实验：

（1）找一根轻质均匀木棍、细绳（质量忽略不计）和一块标有“净重115g”字样的新肥皂，用如图所示的