2023年中考二轮复习 动能实验探究题专练（答案）考试试卷

2023年中考二轮复习 动能实验探究题专练（含答案）
1．为了研究拉力做功的快慢，某同学设计了如下的实验进行研究：他把不同质量的物体匀速提升不同的高度，同时测出相应的所用时间，记录的实验数据如下表所示。他把数据分为三组，每组实验的做功快慢相同，三组做功快慢不同，第一组最快、第二组其次、第三组最慢。
表一
第一组 表二
第二组 表三
第三组
实验序号 拉力（牛） 提升高度（米） 功（焦） 所用时间（秒） 实验序号 拉力（牛） 提升高度（米） 功（焦） 所用时间（秒） 实验序号 拉力（牛） 提升高度（米） 功（焦） 所用时间（秒）
1 25 0.80 20 2 4 50 0.20 10 2 7 10 0.50 5 2
2 60 0.50 30 3 5 80 0.25 20 4 8 40 0.25 10 4
3 200 0.20 40 4 6 100 0.30 30 6 9 100 0.20 20 8
（1）分析比较实验序号　 　的数据及相关条件，可得出的初步结论是：做相同的功，物体所用时间越短，做功越快；
（2）分析比较实验序号1与4与7（或3与5与8）的数据及相关条件，可得出的初步结论　 　；
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论；
a.分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可得出：物体做的功与所用时间的　 　相同，　 　相同；
b.分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可得出：　 　。
（4）由此物理学中引入　 　这一新的物理量来表示物体做功的快慢，单位是瓦。
2．如图所示，小华和小静在用单摆做动能和势能转化的实验中，注意到小球往返摆动的时间很有规律，由此做出猜想：小球往返摆动一次的时间可能与小球质量、摆长L和小球摆动的幅度S有关．为了验证猜想，她们做了以下实验探究：
（1）先用一小球，使其摆动，记下小球往返摆动20次所用的时间，算出小球往返摆动1次所用的时间；再用摆长相同，质量不同的另一小球，重复上述实验．经计算分析得出结论：在摆长不变时，小球往返摆动一次所用的时间与小球的质量无关．针对猜想，试验后小华经过仔细思考发现在两次实验过程中，还应使小球的　 　，实验方案才是完善的．
（2）接着她们针对猜想，对小球往返摆动一次所用时间与摆长L的关系又进行了一次正确的实验探究：先用一小球，使其摆动，记下小球往返摆动20次所用的时间，算出小球往返摆动1次所用的时间．后用摆长　 　（选填“相同”或“不同”），质量　 　（选填“相同”或“不同”）的另一小球，使小球摆动的幅度与前次实验　 　，重复前次实验．比较两次实验中小球往返摆动一次所用的时间，做出正确的结论．
（3）在实验过程中，每次都是通过测出小球往返20次所需的时间然后计算出小球往返摆动一次所需时间，这样做的目的是为了减小　 　．
3．如图所示，在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，A是铁球，B是木块
（1）该实验的目的是研究　 　 （选填“A”或“B”）的动能大小与速度和质量的关系。本实验运用了两种研究方法：一是　 　法；二是转换法，就本题来说：用　 　来表示小球动能大小的方法就是转换法。让铁球A从高为的斜槽滚下，在水平面上运动，运动的球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s，在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功　 　，A的动能　 　（选填“越大”、“越小”或“不变”）；
（2）让铁球A分别从不同的高度由静止滚下，高度越高，铁球运动到水平面时速度越　 　，木块B被撞得越远，所以，质量相同时，球的速度越大，动能越　 　；
（3）改变铁球的质量，让不同的铁球从相同高度由静止开始滚下，质量越　 　的铁球将木块B撞得越远，所以，铁球的速度相同时，质量越大，动能越　 　。
（4）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是木块被撞后将做　 　运动。
4．如图1是冰壶比赛，为减小冰壶与冰面间的摩擦，运动员需在冰壶运动路线上的某些区域刷冰：
（1）为探究刷冰长度的影响因素，用图2装置寻找模拟刷冰区域的材料，将木块分别放在长棉布、木板、绸布上，用弹簧测力计水平拉木块做　 　运动，在如表表格中记录测力计示数。若用木板模拟未刷冰区域，则应选　 　模拟刷冰区域；
实验次数 1 2 3
与木块的摩擦面 棉布 木板 绸布
弹簧测力计的示数F/N 5 3 2
（2）小明用图3装置，将长为l的所选材料M平铺在木板上，让木块从斜面上滑下，经过M后停在木板上的固定位置P。木块运动到位置P，所需M的长度l与哪些因素有关？小明提出以下猜想：
猜想1：与木块由静止滑下时的高度h有关；
猜想2：与M左端到斜面底端的距离x有关；
验证猜想2时，小明改变x，将木块从不同高度由静止滑下，记录数据，得出结论。分析实验中存在的问题是　 　；
改正操作后，发现每次只将M前后移动时，木块都会经过M停在P位置。由该现象判断猜想2是　 　（选填“正确”或“错误”）的。
（3）如图3所示，测量出OP的距离为1.8m，l的长度为0.4m，x的长度为0.6m，那么木块刚从斜面下滑到O点时的动能为　 　J。若要使得木块运动到2.4m才停下来，则模拟刷冰的距离l'的长度应该是　 　m。
5．学习了功率知识后，小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率，请你帮忙将实验过程补充完整。
（1）实验原理是：　 　（写公式）。
（2）需要测量的物理量有下落时间、　 　和　 　（写出物理量）。相应的测量工具为秒表、　 　和　 　。
（3）如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2s曝光一次，若测得纸锥在A、B两位置间的实际 距离为6.40cm，则此AB过程中，纸锥的下落速度为　 　cm/s。
（4）下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图像中正确的是　 　
6．如图是爱米探究动能大小与哪些因素有关的实验。铜球、铝球（已知ρ铜＞ρ铝）体积相同且是实心的。
（1）实验中，通过观察 　 　知道动能的大小，这种方法叫做转换法；
（2）实验中还用到的一种实验方法叫做 　 　法；
（3）根据图甲和乙，探究的问题是动能大小和 　 　关系；
（4）根据图甲和丙，得到的结论是：　 　相同时，　 　越大，动能越大；
（5）高速公路上，为了安全，就要减小车辆的动能，因此路旁会看到 　 或 　 　的标志牌。
7．同学们在实验室做“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
（1）实验器材有斜面、小车、木块、水平桌面，其中的研究对象是　 　；
（2）实验过程如图甲、乙所示（h1>h2），让同一小车从斜面上不同高度处由静止开始自由滑下，目的是使　 　发生变化；
（3）观察实验现象，可初步得出结论：　 　；
（4）以上实验探究并不完整，应该增加的器材是：　 　，用以探究影响动能大小的另一因素：　 　。
8．“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板（足够长）上后与木块碰撞，通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。
（1）选用场景①和 　 　（选填“②”、“③”或“④”）可探究小车动能与
　 　关系；本实验中，物体动能的大小是通过 　 　来反映的，该动能由
　 　转化而来；
（2）选用场景③和④进行实验时，可得结论：在质量一定时，　 　；
（3）实验中探究的动能是指 ___________；
A．小车即将撞击木块时的动能
B．小车撞击木块后的动能
C．木块被小车撞击后的动能
（4）若将场景③和④中的木块均移走，　 　（选填“能”或“不能”）研究物体的动能的大小与速度的关系。
9．用钢球、木块和带有斜槽的长木板。探究物体的动能跟哪些因素有关。
（1）如图甲，让钢球从斜槽上的某一高度由 　 　开始运动，撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过
　 　来反映。
（2）如图乙，将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明，钢球 　 　一定时，从斜槽越高的位置开始运动，撞击木块的速度越大，钢球的动能越
　 　。
（3）若用图丙的装置，可以探究动能大小与 　 　的关系（选填“质量”、“速度”或“质量、速度”）。
10．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中hA=hC>hB，mA=mB（1）实验中用木块被撞击后移动的距离来反映钢球的　 　大小。（选填“质量”、“速度”或“动能”）由于受到摩擦力，木块最终会停下来，在克服摩擦力做功的过程中把机械能转化为　 　能；
（2）分析比较甲和乙两组实验可初步得到动能与　 　关系，根据实验现象能得到的初步结论是　 　，分析比较甲和丙两组实验可初步得出物体的动能与　 　的关系；
（3）某学习小组同学做丙实验时，小木块被撞后滑出了木板，仅借助现有器材，尝试改进的方法是　 　；
（4）有同学将实验装置改装成如图丁所示。利用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一位置的同一木块，比较木块在木板（足够长）上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？　 　（选填“能”或“不能”）。
11．在“探究动能大小跟哪些因素有关”实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M＞m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示。
（1）本实验探究 　 　的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察
　 　来判断的；
（2）由甲、乙两图可得实验结论：　 　；
（3）小明在实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是 　 　；若在丙图中，木块被撞后滑出木板，需要重做本次实验，A同学建议换用同样较长的木板，B同学建议换一个较重的木块，C同学建议降低钢球的高度。你认为应当采用 　 　同学的建议；
（4）小华用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法 　 　（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　。
12．如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
（1）实验中是通过比较　 　来判断小球动能大小；
（2）本实验研究的动能是指　 　（填序号）；
a.小球在斜面上时的动能
b.小球撞击木块时的动能
c.小球撞击木块后木块的动能
（3）比较图A、B是为了研究动能大小与　 　的关系；
（4）小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s1，接着他立即让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s2，如图C所示。则s1　 　s2（＞/＜/＝），你判断的依据是　 ；（从能量角度解释）
（5）假如木块与木板之间没有摩擦，本实验将　 　（能/不能）达到探究目的；
（6）实验结束后，小赵拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图D所示，根据此现象，小赵得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理：　 　（合理/不合理）。
13．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程。实验中让钢球从光滑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。
（1）实验中是通过观察　 　来判断钢球的动能大小；
（2）木块最终会停下来的主要原因是受到摩擦阻力的缘故，在此过程中木块通过　 　的方式把动能转化为了内能；
（3）通过比较甲、乙两次实验，可以探究物体的动能与物体　 　之间的关系；
（4）在图甲、丙两次实验中，小钢球的质量m2＞m1，则小球下滑到斜面底端时的速度：v1　 　v2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；若木块运动的距离s3＞s1，则表明物体的动能与质量的关系是：　 　。
14．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，理由是：　 　。
（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：　 　。
15．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2m，分别从不同的高度h和2h由静止开始放下，观察木块被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
（1）小明通过观察　 　来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是　 　；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、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与　 　有关；
（3）小明由乙、丙两图得出实验结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？　 　（选填“正确”或“错误”），理由是：　 　。
16．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）该实验要探究的是物体动能的大小与物体
　 　和 　 　的关系。
（2）该实验物体的动能是指物体
　 　（选填“A”式“B”）的动能。
（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从斜面上由 　 　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，它是通过改变 　 　（选填“高度”或“质量”）来实现的。
（5）实验中，当研究物体动能与物体质量的关系时，应让物体从斜面的
　 　高度滚下。
17．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将质量为m的小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 　 　转化为动能，其动能大小是通过 　 　来反映的，这里用到了物理学研究问题时的
　 　法。
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体 　 　相同时，　 　越大，动能越大；分析比较 　 　两组实验还可得出物体的动能与
　 　的关系。
（3）某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，小明同学建议换用表面相同但长度较长的木板，小华同学建议换质量较大的木块，小红同学建议换用质量比前两次实验较小的钢球。你认为不恰当的是　 　同学的建议。
（4）有同学将实验装置改装成如图丁所示，利用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块在木板（足够长）上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？　 　（选填“能”或“不能”）。
18．探究“动能大小的影响因素”实验中，过程如图甲、乙所示（h1＞h2）。
（1）该实验的研究对象是　 　；
（2）实验过程中发现两次木块移动距离s1、s2相差太小。仅利用原有器材，通过　 　，可使两次木块移动距离差变大，实验现象更明显；
（3）改进实验方案，完成实验后，得出的结论是　 　；
（4）下列现象可以用该结论解释的是______
A．高速公路限高 B．高速公路限重
C．桥梁限重 D．高速公路限速
（5）下列实验中的物体，与本实验的木块作用相似的是______
A．“点火爆炸”实验中滴入的酒精
B．“探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌
C．“探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子
D．“比较质量相同的不同燃料燃烧放出热量”实验中的水
答案
1.（1）1与5与9（或2与6，或4与8）
（2）做功时间相等时，所做的功越多，做功越快
（3）比值；做功快慢；物体做的功与所用时间的比值越大，做功越快
（4）功率
2.（1）摆动的幅度相同 （2）不同；相同；相同 （3）误差
3.（1）A；控制变量；木块移动的距离；越大；越大 （2）大；大 （3）大；大 （4）匀速直线
4.（1）匀速直线；绸布 （2）没有控制木块从斜面上同一高度滑下；错误 （3）5；2.2
5.（1）P= （2）落高度；纸锥质量；刻度尺；托盘天平 （3）16 （4）C
6.（1）纸盒移动的距离 （2）控制变量法 （3）质量 （4）质量；速度 （5）限载；限速
7.（1）小车 （2）小车到达水平面时的速度（或小车在水平面上的初速度）
（3）质量相同时，小车的速度越大，动能越大 （4）砝码（或钩码）；质量
8.（1）③；质量；木块被撞距离的远近；重力势能 （2）小车的速度越大，小车的动能越大
（3）A （4）能
9.（1）静止；木块移动的距离 （2）质量；大 （3）速度
10.（1）动能；内 （2）速度；质量一定时，速度越大，动能越大；质量
（3）将甲、丙图中小球的下滑高度适当降低 （4）能
11.（1）钢球；木块移动的距离 （2）质量一定时，物体的速度越大，动能越大
（3）控制钢球到达水平面的速度相同；A
（4）错误；木块在铁板和毛巾上滑行时接触面的粗糙程度不同，所受的摩擦阻力不同
12.（1）木块被撞击的距离 （2）b （3）速度
（4）＞；第二次实验时小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能 （5）不能 （6）合理
13.（1）木块滑动的距离 （2）做功 （3）速度 （4）＝；速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大
14.（1）转换法；不能；木块将一直做匀速直线运动 （2）速度
（3）错误；没有控制钢球到达水平面的速度相同
15.（1）木块被撞击后移动的距离；转换法；不能 （2）速度 （3）错误；没有控制小球的速度相同
16.（1）质量；速度 （2）A （3）B被撞距离的远近 （4）静止；碰前A；高度 （5）同一高度
17.（1）重力势能；小木块移动的距离；转换 （2）质量；速度；甲、丙；质量 （3）小华 （4）能
18.（1）小车 （2）增加甲图小车由静止释放时的高度 （3）质量相同时，小车的速度越大，动能越大
（4）D （5）B；D