2025年中考物理实验题专项：功和机械能

2025年中考物理实验题专项：功和机械能 1．打弹珠时，手弹出的弹珠速度越快，撞击地上的弹珠后，被撞击的弹珠就会被撞得越远，如题图甲所示。同学们根据此现象提出假设：物体动能的大小与物体的速度大小有关。为了验证这一假设，他们设计了如图乙所示的实验。 （1）为了探究物体动能的大小与速度的关系，实验小组的同学使用　 　小球，让小球从斜面的　 　（均选填“同一”或“不同”）高度处由静止滑下，撞击水平面上在相同位置放置的同一木块； （2）该实验是通过观察木块被撞后　 　来判断　 　（选填“小球”或“木块”）动能的大小； （3）分析图乙两次实验操作，可得到的实验结论是：　 　； （4）近年来，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，许多高速公路设置了紧急避险车道，如图丙所示，该车道是在公路右侧设一个冲向高处大斜坡，路面是砂砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，可以避免惨剧的发生。这是因为刹车失灵车辆冲向高处的大斜坡时，将　 　能转化成　 　能，汽车的速度减小，车就能停下来。 2．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在水平面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，。 （1）小钢球从斜面由静止滚下的过程中，它的　 　能转化为动能，其动能的大小是通过　 　（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。 （2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，　 　越大，动能越大。 （3）分析比较　 　两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 （4）本实验装置的水平面如果绝对光滑，　 　（选填“仍能”或“不能”）得出结论。 3．如图所示是小明“探究物体的动能大小与运动速度是否有关”的实验方案，他使质量不同的小球A、B分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的同一木块C，比较木块被推出的距离。 （1）小明的实验方案存在的问题是　 　； （2）请你帮助小明改进实验方案　 　。 4．跳绳是我省初中毕业生体育测试的选考项目之一，小明利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重，重力与质量的比值为g）。 （1）本实验的原理是　 　； （2）实验步骤： ①用台秤测量自己的质量m； ②估测自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； ③用　 　（填测量器材）记录跳n次所用的时间t； ④计算出跳绳时克服重力做功的平均功率P＝　 　； （3）小明要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：　 　。 5．某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：物体动能大小与物体的质量有关 猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关 为了验证上述猜想，老师提供了如下器材：斜槽、刻度尺、三个钢球（质量分别为0.1kg、0.2kg、和0.3kg）、木块和长木板。 实验装置如图所示，让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下，碰到水平面上的木块后，将木块撞出一段距离，在同样的平面上，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大。 该同学利用上述器材和装置进行了实验，并在下表中记录了实验获得的数据。 次数 钢球质量m/kg 钢球下落高度h/cm 木块移动距离s/cm 1 0.1 10 8 2 0.1 25 19 3 0.3 20 36 4 0.2 10 15 5 0.3 10 22 6 0.3 15 30 请你完成下列任务： （1）为了便于验证猜想二，请重新设计一个实验表格，并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中； （2）分析重新设计的表中数据可以得到的实验结论是　 　。 6．在探究“重力势能的大小与哪些因素”有关的实验中，重物A、B、C的质量关系为，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断　 　（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小； （2）比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和　 　的关系； （3）如图丙所示的现象或应用与本实验结论有关的是______； A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．机翼上部总是凸起下部平滑 （4）重物B、C的重力势能的大小关系是：　 　（选填“>”、“<”或“=”）； （5）重物落在木桩上不能立即停下，是因为重物具有　 　。 7．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　 　的关系。 （2）该实验中物体的动能是指物体　 　（选填“A”或“B”）的动能，该动能是由重力势能转化而来的。 （3）若水平面绝对光滑，本实验　 　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 8．如图所示，让从斜面上滚下的小球钻入水平面上的纸盒，来探究影响动能大小的因素。 （1）由图可知，让同一小球从同一斜面的不同高度滚下，是为了使小球在水平面上开始运动的速度　 　（选填“相同”或“不同”）； （2）纸盒被推得越　 　（填“远”或“近”），小球对纸盒做功越多，表明小球的动能越　 　（选填“大”或“小”）； （3）要探究动能的大小与质量的关系，你的操作方法是：　 　。 9．小超在“探究影响物体动能大小的因素”实验中，他让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置，实验操作如图所示。 （1）实验中所探究的“物体的动能”是指钢球在 　 　（选填“A”、“B”或“C”）位置的动能，小超通过观察木块被钢球推动的大小来判断钢球动能的大小； （2）甲、丙实验中让不同质量的两个钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平地面时，具有相同的 　 　。通过实验现象可知，物体的动能大小与物体的 　 　有关。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，　 　（选填“大客车”或“小汽车”）的限速应该是100km/h。 10． 图甲是小洛探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块。图乙是小阳探究“阻力对物体运动的影响”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释放，在粗糙程度不同的平面上运动。 （1）这两个实验中都让物体从同一斜面的同一高度由静止释放，其目的是 　 　 。 （2）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 　 　 的关系，实验中通过观察 　 　 ，从而间接判断钢球的动能大小，这种研究方法是 　 　选填“控制变量法”或“转换法”。 （3）乙实验中通过观察小车在粗糙程度不同的平面上运动距离的远近，可知：水平面越光滑，小车运动的距离越 　 　 ，在此基础上进行推理得出，在理想情况下，运动的物体如果 　 　 ，将会一直运动下去。 （4）小阳同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千荡到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？他做出了以下猜想，你认为其中正确的是 　 　 。图中的“”表示小阳同学 11．如图是探究物体动能大小与物体的质量、速度的关系的示意图。 （1）在探究动能与速度的关系时，要保持 　 　不变，让小球从 　 　（填“相同”或“不同”）的高度滚下，以不同的速度推动木块移动； （2）要探究动能与物体质量的关系时，要保持 　 　相同，让质量不同的小球从 　 　（填“相同”或“不同”）的高度滚下； （3）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等、本实验运用了两种研究方法：一是 　 　法：二是转换法，就本题通过观察 　 　来比较　 　（选填“小球”或“木块”）的动能大小的方法就是转化法； （4）实验中，小球撞击木块，使木块向前滑行得越远，表明小球对木块 　 　越多，因而小球具有的 　 　就越大。 12．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示。 （1）本实验所研究的对象是 　 　（选填“木块”“小球”或“斜面”）； （2）将小球从同一高度由静止释放的目的是 　 　。该实验是通过观察 　 　（选填“s”或“h”）的大小来反映小球的动能大小的，这种研究问题的方法叫 　 　； （3）小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系，小明的设想　 　（选填“可行”或“不可行”）； （4）有同学将实验装置甲改进成图乙所示； 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进行比较，可以研究小球的动能大小与 　 　（选填“质量”或“速度”）的关系； B．若用甲、乙两个质量不同的小球（m甲>m乙）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s甲　 　s乙（选填“大于”“小于”或“等于”）。 13．小明为研究动能大小与哪些因素有关设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和平面平滑相接，实验中通过　 　反映小球动能的大小；实验中让　 　相同的小球从斜面不同高度滚下，当高度　 　（选填“越大”或“越小”）时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关。 14．小明同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是他设计了如图所示的实验，让小球沿同一光滑斜面向下运动，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。 （1）图甲是控制两球的　 　相等，探究的是动能与　 　的关系； （2）图乙中让不同质量的两个小球从　 　滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的　 　，选用图乙探究的是动能与　 　的关系； （3）由甲、乙两实验得出物体动能的大小与物体质量和运动速度　 　（选填“有”或“无”）关。 15．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图 （1）让同一个小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，使小车到达水平面时小车具有的动能　 　（选填“相同”或“不同”）； （2）实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长，表明它在该表面受到的阻力最　 　； （3）假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则它会在水平面上做　 　运动；这里采用了　 　法； （4）如图丙所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车的　 　关系（选填序号）； ①重力势能与质量，②重力势能与高度，③动能与质量，④动能与速度。 16． 为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）该实验中所探究物体的动能是指 　 　的动能；（选填“钢球”或“木块”） （2）由1甲、乙两图可知，当物体质量相同时，　 　越大，动能越大； （3）如1甲、丙两图所示，让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，可得出结论：　 　； （4）小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图2甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。 请回答下列问题： （a）探究货车超速的危害：如图2乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 　 　（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 　 　反映追尾的危害程度； （b）探究货车超载的危害：如图2丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，逐次增加砝码个数重复实验，仍从A处释放小车。观察木块运动的距离s，请你评价本次实验能否探究超载的危害 　 　；理由：　 　。 17．小蓝同学在“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，这里运用的物理研究方法是　 　； （2）A方案是为了探究动能大小与　 　的关系，得到的结论是　 　； （3）小蓝想用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”）； （4）本实验　 　（选填“能”或“不能”）在光滑的玻璃板上进行。 18．几个同学在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的。于是对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出下列猜想∶（1）可能与秋千的摆长l有关； （2）可能与人和秋千坐垫的总质量有关；（3）可能与秋千摆幅（摆动时人离开中心点B的最大距离）有关。于是进行了如图实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录数据如下表。 实验序号 摆长1/m 摆球质量/g 摆幅/m 摆球往返摆动一次的时间/s 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 请回答下列问题∶ （1）实验序号3、4探究的是摆往返摆动一次的时间跟　 　（选填 “摆长”“摆球质量”或“摆幅”的关系； （2）从本次实验可以得到的结论是∶摆往返摆动一次的时间由　 　决定； （3）本实验用到的科学研究方法是　 　； （4）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调　 　（选填“长”或“短”）。 19．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（不考虑空气阻力）。 （1）实验中是通过观察　 　来判断　 　（选填“钢球”或“木块”）的动能大小；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； （2）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“=”）； （3）若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对丙图所示的实验进行改进，下列措施中可行的是　 　（填写序号）； A.换质量更大的木块 B.降低钢球开始的高度 C.换质量大于的钢球 D.换质量小于m1的钢球 （4）小明在实际操作的过程中，发现钢球从斜面上滚下时，运动的方向难控制，有时撞不到木块，有时撞歪了，请你为小明提供一种改进的实验方案：　 　； （5）小明还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，B小球通过凹形槽的时间，则时间较长的是　 　（选填“”或“”）。 20．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上提下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。小熙同学能连续做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测小熙同学做16个规范动作时的功率。 （1）所需要的测量器材有磅秤、　 　和　 　； （2）请你完成课外活动小组设计的实验记录表格（在表格中补充需要测量的物理量以及符号、单位，不需要填写数据）； 小熙的质量m/kg ①　 　 ②　 　 功率P/W （3）写出计算小熙同学做引体向上时功率的表达式：P=　 　（利用以上测量的物理量符号表示）； （4）若小熙同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，则他做引体向上的功率会　 　（变大/不变/变小）。 答案部分 1．（1）同一；不同 （2）木块移动的距离；小球 （3）当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越大 （4）动；重力势 2．（1）重力势；距离s （2）速度 （3）甲、丙 （4）不能 3．（1）没有控制小球的质量一定 （2）使同一个小球A分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的同一木块C，比较木块被推出的距离。 4．；秒表；；降低跳起高度或减肥减轻体重 5．（1） 次数 钢球质量m/kg 钢球下落高度h/cm 木块移动距离s/cm 1 0.3 10 22 2 0.3 15 30 3 0.3 20 36 （2）当物体的质量一定时，物体的运动速度越大，动能就越大 6．（1）重物 （2）高度 （3）A （4）= （5）惯性 7．（1）速度 （2）A （3）不能 8．（1）不同 （2）远；大 （3）要探究动能的大小与质量的关系，需要控制小球的速度相同，质量不变，操作方法是让质量不同的小球从相同高度滚下，比较纸盒运动的距离。 9．C；速度；质量；大客车 10．（1）控制物体到达水平面时的速度相同 （2）质量；木块移动的距离；转换法 （3）远；不受力 （4）A 11．质量；不现；速度；相同；控制变量；小球推动木块移动距离的远近；小球A；做功；动能 12．（1）小球 （2）控制小球到达水平面的速度相同；s；转换法 （3）可行 （4）速度；等于 13．弹簧被压缩的长度；相同；越大 14．质量；速度；同一高度；速度；质量；有 15．相同；小；匀速直线；科学推理；②④ 16．（1）钢球 （2）速度 （3）当物体速度相同时，质量越大，动能越大 （4）会；距离；不能；甲、丙到达斜面底端的速度相同，由于丙图小车的重力大，小车与地面的摩擦力大，不符合控制变量法的要求，所以不能探究超载的危害 17．（1）木块移动的距离；转换法 （2）速度；质量相同时，物体的速度越大，动能越大 （3）不合理 （4）不能 18．摆幅；摆长；控制变量法；短 19．木块滑行距离远近；钢球；甲乙；>；D；将斜面换成斜槽； 20．刻度尺；秒表；下放时下鄂距单杠的高度h/m；总时间t/s；；变小 学科网（北京）股份有限公司 $$