如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,左边甲图中的质量均为m′,高度分别为h和2h,右边乙图中的高度均为2h,质量分别为m和2m。四幅图中相同的水平面上的木块均相同。(1)使小球获得动能的方法是让小球从_______ ;
(2)该实验是通过______ 来反映物体动能大小的;
(3)分析比较甲中的两图可得出:在______ 一定的情况下,物体的______ 越大,动能就越大;
(4)上述研究动能大小的影响因素实验中,只改变其中一个因素,而让其他因素保持不变,这种研究方法叫______ 法;
(5)图中四次实验中,木块在水平面上滑动时,受到的摩擦力______ (选填“相等”或“不相等”),若m'<m,四次实验中木块克服摩擦做功最多的是图______ (用图中标有的阿拉伯数字的序号填空);
(6)如果图甲中②的实验时,木块被撞后滑出木板掉落,因此需改进图甲中②的实验,再与实验①对比。在不改变木板长度的情况下,应该采用以下方法______ 。(填序号)
A.换用质量更小的小球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低小球的高度
D.换用一个较重的木块
(2)该实验是通过
(3)分析比较甲中的两图可得出:在
(4)上述研究动能大小的影响因素实验中,只改变其中一个因素,而让其他因素保持不变,这种研究方法叫
(5)图中四次实验中,木块在水平面上滑动时,受到的摩擦力
(6)如果图甲中②的实验时,木块被撞后滑出木板掉落,因此需改进图甲中②的实验,再与实验①对比。在不改变木板长度的情况下,应该采用以下方法
A.换用质量更小的小球
B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低小球的高度
D.换用一个较重的木块
22-23九年级上·江苏南京·期末 查看更多[3]
江苏省南京市溧水区2022-2023学年九年级上学期期末模拟物理试题(已下线)江苏省南京市溧水区2022-2023学年上学期九年级物理变式题21-25题(已下线)2024年天津市河西区中考一模物理试题变式题21-25题
更新时间:2023-01-16 18:55:46
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解题方法
【推荐1】常州某小学大门口,设有护学岗标志牌及其固定装置:铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹,铁夹夹着重4N的护学岗标志牌,铁夹张开幅度越大,夹得越紧。放学时,值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出,此过程中,标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 ______ 、大小为 ______ N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化?同学们展开合理猜想;
猜想1:考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变大,理由是______ ;
猜想2:考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变小,理由是______ ;
同学们讨论后,认为猜想1、猜想2都合理,为确定哪一种猜想起主导作用,同学们先采用原始方案,测量时发现超出测力计的量程,于是设计出改进方案1、改进方案2,如图所示,每个滑轮重均为0.3N,不计绳重及滑轮处摩擦;
应采用改进方案______ 进行探究,实验时,匀速拔出过程中,测力计示数为4.4N,拔出后静止时,测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 ______ N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 ______ N,猜想 ______ 起主导作用。
猜想1:考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变大,理由是
猜想2:考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变小,理由是
同学们讨论后,认为猜想1、猜想2都合理,为确定哪一种猜想起主导作用,同学们先采用原始方案,测量时发现超出测力计的量程,于是设计出改进方案1、改进方案2,如图所示,每个滑轮重均为0.3N,不计绳重及滑轮处摩擦;
应采用改进方案
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(0.4)
【推荐2】初三的小明同学学习完能量之后,对各种能量的大小特点产生了浓厚的兴趣。
(一)他猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量有关,于是进行如下实验:
①如图所示,把弹簧套在光滑竖直杆上,且底端固定在水平面上,用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0;
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1;
③释放小铁块,读出并记录铁块上升到最大高度时,铁块下端到水平面的高度h2;
④改变h1,重复以上步骤。
(1)弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x=_____ (用所测物理量的符号表示);
(2)弹簧弹性势能的大小是通过小铁块上升的高度Δh来间接反映的,根据表中数据可以发现,同一根弹簧弹性势能的大小与弹簧形变量_____ (有关/无关);
(二)意犹未尽的小明又探究起了动能的大小,他在咨询了物理老师后,得知物体动能EA的计算公式是。于是他让质量为m的物块以初速度v0在粗糙的水平面上运动,经过多次实验,测出多组不同的初速度v0与滑块在水平面上滑行对应的最大距离s,对数据进行分析后得出结论:物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初始的动能的大小。据此解答下列问题:
(3)由动能EA的计算公式可知,对动能影响较大的是_____ (质量/速度);
(4)当物块的初速度为2m/s时,滑行的最大距离为1m。则当该物块的初速度为4m/s时,滑行的最大距离是_____ m;
(5)已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与压力成正比,则当物块初速度相同时,增加物块的质量,物块滑行的最大距离_____ (增大/减小/不变)。
(一)他猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量有关,于是进行如下实验:
①如图所示,把弹簧套在光滑竖直杆上,且底端固定在水平面上,用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0;
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1;
③释放小铁块,读出并记录铁块上升到最大高度时,铁块下端到水平面的高度h2;
④改变h1,重复以上步骤。
实验次数 | h0/m | h1/m | h2/m | 弹簧形变量x/m | 小铁块上升的高度Δh/m |
1 | 0.50 | 0.40 | 0.55 | ||
2 | 0.50 | 0.30 | 0.90 | ||
3 | 0.50 | 0.20 | 1.55 | ||
4 | 0.50 | 0.10 | 2.50 |
(1)弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x=
(2)弹簧弹性势能的大小是通过小铁块上升的高度Δh来间接反映的,根据表中数据可以发现,同一根弹簧弹性势能的大小与弹簧形变量
(二)意犹未尽的小明又探究起了动能的大小,他在咨询了物理老师后,得知物体动能EA的计算公式是。于是他让质量为m的物块以初速度v0在粗糙的水平面上运动,经过多次实验,测出多组不同的初速度v0与滑块在水平面上滑行对应的最大距离s,对数据进行分析后得出结论:物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初始的动能的大小。据此解答下列问题:
(3)由动能EA的计算公式可知,对动能影响较大的是
(4)当物块的初速度为2m/s时,滑行的最大距离为1m。则当该物块的初速度为4m/s时,滑行的最大距离是
(5)已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与压力成正比,则当物块初速度相同时,增加物块的质量,物块滑行的最大距离
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名校
【推荐1】小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面的_____ (选填“同一”或“不同”)高度处释放,比较小球在________ (选填“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面上的____________ (选填“同一”或“不同”)高度处释放。小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,物体将______________________ 。
(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1____________ W2(选填“>”、“=”或“<”)。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面的
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面上的
(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐2】为了研究拉力做功的多少与哪些因素有关,某同学把不同质量的物体匀速提升到不同的高度,记录的实验数据如下表所示,已知表一所示实验拉力做功最多,表二其次,表三所示实验拉力做功最少。每一表格所示实验拉力做功多少相同。
表一
表二
表三
(1)分析比较实验序号______ ,可以得出的初步结论是:在拉力相同的情况下,拉力方向上通过的距离越多,拉力做的功越多;
(2)分析比较实验序号2与7(或3与6或5与8),可以得出的初步结论是:______ ;
(3)请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析表一、表二或表三中的数据可得______ ;
(b)分析表一、表二和表三中的数据可得______ 。
表一
实验序号 | 拉力(牛) | 提升高速(米) |
1 | 50 | 0.8 |
2 | 80 | 0.5 |
3 | 200 | 0.2 |
表二
实验序号 | 拉力(牛) | 提升高速(米) |
4 | 50 | 0.4 |
5 | 80 | 0.25 |
6 | 100 | 0.2 |
表三
实验序号 | 拉力(牛) | 提升高速(米) |
7 | 20 | 0.5 |
8 | 40 | 0.25 |
9 | 100 | 0.1 |
(1)分析比较实验序号
(2)分析比较实验序号2与7(或3与6或5与8),可以得出的初步结论是:
(3)请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析表一、表二或表三中的数据可得
(b)分析表一、表二和表三中的数据可得
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实验题
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较难
(0.4)
真题
【推荐1】在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离.
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是___ .
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了___ 相同,从而探究动能与____ 的关系.
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做___ J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用___ 同学的建议.
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:___ .
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】兴趣小组的同学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:
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
(1)【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟___________ 有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟___________ 有关;
(2)【进行实验】他们做了如图所示的三次实验:用铁球模拟汽车,让铁球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。该实验是通过观察___________ 的大小,来说明铁球对木块做功的多少,这种探究问题的方法是___________ ;(填“控制变量法”或“转换法”或“归纳法”)
(3)【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象,可以初步得到的结论是:___________ ;
(4)【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车___________ (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因;
(5)【改进实验】研究动能大小与质量的关系,有同学将实验装置改成如图所示,利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,发现两次实验木块移动的距离相等,其原因是___________ 。
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
(1)【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟
(2)【进行实验】他们做了如图所示的三次实验:用铁球模拟汽车,让铁球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。该实验是通过观察
(3)【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象,可以初步得到的结论是:
(4)【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车
(5)【改进实验】研究动能大小与质量的关系,有同学将实验装置改成如图所示,利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,发现两次实验木块移动的距离相等,其原因是
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】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”)。
(1)实验中是通过观察
(2)用来研究超速安全隐患时,我们应选择
(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
(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:
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐1】为探究影响动能大小的因素,老师设计了如图甲乙所示的实验方案。(1)图甲探究的是动能与______ 的关系,实验中通过_______ 来比较小球动能的大小;
(2)在完成甲实验的第二步操作时,木块被撞后滑出木板,为使木块不滑出木板,对甲实验的第二步操作应采取的方法是_______ ;
A.适当降低钢球的高度 B.换用一个较重的木块
(3)实验结束后,各小组对实验提出各种改进方案:
①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中,可以撤走木块并使用足够长的木板,记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离。你认为小明的实验方案是否合理______ (选填“合理”或“不合理”);
②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验,通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片,通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验,原因是________ ;
③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。A.若用同一小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,可以研究小球的动能大小与______ (选填“质量”、“速度”或“质量和速度”)的关系;
B.若用A.B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离sA___ sB(选填“>”、“<”或“=”);
(4)小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素,他的设想是______ (选填“可行”或“不可行”)的。
(2)在完成甲实验的第二步操作时,木块被撞后滑出木板,为使木块不滑出木板,对甲实验的第二步操作应采取的方法是
A.适当降低钢球的高度 B.换用一个较重的木块
(3)实验结束后,各小组对实验提出各种改进方案:
①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中,可以撤走木块并使用足够长的木板,记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离。你认为小明的实验方案是否合理
②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验,通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片,通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验,原因是
③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。A.若用同一小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,可以研究小球的动能大小与
B.若用A.B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离sA
(4)小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素,他的设想是
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较难
(0.4)
【推荐2】小红在科技馆里做如图所示的实验:把一个钢球从光滑斜槽上的A点自由滚下,经抛出点C后离开斜槽,最后落在地面上的P点。她用刻度尺分别测出抛出点C离A点的高度为h1、抛出点C离地高度为h2、落地点P离抛出点C的水平距离为s。小红猜想s可能与下列三个因素有关系:
猜想一:钢球的质量;
猜想二:钢球离地高度h2;
猜想三:钢球水平运动的速度。
为了验证猜想,小红认真做了四次实验实验并把实验数据记录到如下表格里:
(1)不计空气阻力,离开抛出点C后的钢球受__________ 力的作用;离开抛出点C后,钢球沿如图所示的路径运动,说明钢球的运动状态是__________ (选填“改变”或“不变”)的;
(2)为了研究猜想一是否正确,应选用实验序号为__________ 两组实验进行对比,分析可得钢球水平运动的距离与钢球的质量__________ (选填“有关”或“无关”);
(3)对比实验序号为3、4两组实验,第4次钢球离开抛出点C的速度__________ (选填“大于”“等于”或“小于”)第3次钢球离开抛出点C的速度;对比这两组实验数据,可证明猜想二是__________ (选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过上述实验,初步得出结论:落地点P离抛出点C的水平距离s与__________ 有关。
猜想一:钢球的质量;
猜想二:钢球离地高度h2;
猜想三:钢球水平运动的速度。
为了验证猜想,小红认真做了四次实验实验并把实验数据记录到如下表格里:
序号 | 钢球质量m/g | 抛出点离最高点的高 度h1/m | 抛出点离地的高度 h2/m | 落地点与抛出点的水平距离 s/m |
1 | 10 | 0.05 | 2 | 0.64 |
2 | 20 | 0.05 | 2 | 0.64 |
3 | 10 | 0.2 | 2 | 1.28 |
4 | 10 | 0.2 | 4 | 1.82 |
(2)为了研究猜想一是否正确,应选用实验序号为
(3)对比实验序号为3、4两组实验,第4次钢球离开抛出点C的速度
(4)通过上述实验,初步得出结论:落地点P离抛出点C的水平距离s与
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】小红在探究动能大小与哪些因素有关的实验中设计了如下两种方案: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)。
(1)实验中是通过观察______ 来比较小车动能大小的;
(2)A方案是为了探究动能大小与________ 关系,得到的结论是______ ;
(3)小红想用B方案探究动能大小与质量的关系。该方案______ (填“合理”或“不合理”),理由是______ ;
(4)小红完成实验后想,本实验能否在光滑的玻璃板上进行呢?你的回答是______ 。(选填“能”或“不能”)
(1)实验中是通过观察
(2)A方案是为了探究动能大小与
(3)小红想用B方案探究动能大小与质量的关系。该方案
(4)小红完成实验后想,本实验能否在光滑的玻璃板上进行呢?你的回答是
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