专题19 第十一章功与机械能问题科学探究类作业（8道）2024-2025学年人教版八年级下册暑假物理核心素养作业

2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业（全国通用） 专题19 第十一章功与机械能问题科学探究类作业（8道） 1. 小明用图示装置“探究动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ） A. 水平表面必须光滑 B. 让不同的小球从同一斜面同一高度由静止释放 C. 用木块移动的距离表示小球动能大小 D. 整个运动过程中，小球的机械能守恒 2. 小红和妈妈去登高尔山，小红要比较自己和妈妈的登山功率，在了解自己和妈妈的体重后，还需要测量__________；小红拿着如图所示的自制气压计，从山脚登上山顶，玻璃管内水柱高度__________。 3. 如图所示为“探究物体动能大小与物体速度、质量的关系”实验； （1）本实验的研究对象是______（填小车或木块），实验中，斜面的作用是控制小车_______的大小； （2）让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，小车放的位置越高，木块被撞的越远，研究表明：___________； （3）该实验是通过观察___________来比较小车动能大小的。 4. （1）如图甲所示为研究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置图。实验中使一个钢球A从斜槽上高为h处由静止滚下，运动到水平面时撞击木块B，_________反映了钢球A动能的大小。若研究物体的动能跟质量的关系，则应改变_________。（选填“钢球的质量”、“钢球在斜槽上释放的高度h”或“木块的质量”） （2）如图乙所示，滚摆先从最高点运动到最低点，此过程中滚摆的_________能转化为_________能；接着，滚摆从最低点上升，_________（选填“能”或“不能”）到达原最高点，这是因为滚摆的机械能总量_________。（选填“增加”、“不变”或“减少”） 5. 如图所示是探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置，图中斜面轨道底端跟水平轨道平滑连接，钢球从轨道上某高度h处由静止释放后，能把静止在水平轨道上某处的木块推动一段距离s。 （1）实验中，通过比较______的大小来判断钢球的动能大小； （2）为了探究钢球的动能的大小与速度大小是否有关，应______，使钢球碰到同一位置的相同木块； （3）表1为某实验小组记录的实验数据： 表1 实验次数 钢球的质量m/g 钢球释放的高度h/cm 木块滑行的距离s/cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 50 20 70 ①根据表中记录数据，可知该实验小组探究的问题是______； ②仅根据表中数据，请你提出一种措施，使木块滑行的距离减小。答：______。 6. 超速与超载严重危害了道路交通安全。为了模拟超载和超速带来的安全隐患，小明设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为、、的位置由静止滚下（，），推动小木块运动一段距离后停止。 （1）实验中通过观察__________来判断小球动能的大小。 （2）比较__________两图的实验，可探究超载带来的安全隐患。两图中小球刚滚到水平面时的速度__________（选填“相等”或“不相等”）。 （3）比较__________两图的实验，可探究超速带来的安全隐患，得出的结论是__________。 7. 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 钢球下落高度 木块移动距离 1 0.1 10 8 2 0.1 25 19 3 0.2 20 26 4 0.2 10 15 5 0.3 10 22 6 0.3 15 30 请你完成下列任务： （1）表中_____（填写次数序号）三次实验可以验证猜想一； （2）分析表中数据，可以得到猜想二的结论是_____； （3）若水平面为光滑的，该实验还能比较木块被撞出的距离得出结论吗？_____（选填“能”或“不能”）． 8. 汽车超速和超载带来安全隐患，同学们用下图实验器材“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中。 （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转化法； （2）分析比较甲和乙两组实验可得动能大小与______有关；分析比较甲丙两组实验可以解释汽车______（选填“超速”或“超载”）带来的危害。由此联想到高速公路限速牌上“120”和“100”字样，则______选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是； （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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业（全国通用） 专题19 第十一章功与机械能问题科学探究类作业（8道） 1. 小明用图示装置“探究动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ） A. 水平表面必须光滑 B. 让不同的小球从同一斜面同一高度由静止释放 C. 用木块移动的距离表示小球动能大小 D. 整个运动过程中，小球的机械能守恒 【答案】C 【解析】AC．判断小球动能的大小，是通过小球对木块做功的大小来判断的，小球推动木块越远，对木块做的功越多，具有的动能越大，所以可用木块移动距离表示小球动能大小；假设水平表面是光滑的，那么木块没有受到摩擦力，会继续运动下去，无法观察木块运动距离的远近，那么也不知道小球动能的大小，所以水平表面不能是光滑的，故A错误，C正确； B．探究动能的大小与速度的关系，必须控制质量相同，速度不同，则应让同一小球在不同的高度由静止释放，故B错误； D．整个运动过程中，由于小球需要克服摩擦力做功，机械能减少，因此小球的机械能不守恒，故D错误。 故选C。 2. 小红和妈妈去登高尔山，小红要比较自己和妈妈的登山功率，在了解自己和妈妈的体重后，还需要测量__________；小红拿着如图所示的自制气压计，从山脚登上山顶，玻璃管内水柱高度__________。 【答案】 速度 上升 【解析】由，可知，还需要测量爬山的速度。 把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱的高度会上升。 3. 如图所示为“探究物体动能大小与物体速度、质量的关系”实验； （1）本实验的研究对象是______（填小车或木块），实验中，斜面的作用是控制小车_______的大小； （2）让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，小车放的位置越高，木块被撞的越远，研究表明：___________； （3）该实验是通过观察___________来比较小车动能大小的。 【答案】 （1）小车 到达水平面速度 （2） 质量相同，速度越大，动能越大（3）木块被撞后移动距离 【解析】（1）本实验利用小车对木块做功的多少，反应小车的动能大小，研究的是小车的动能大小影响因素，故本实验的研究对象是小车。 为了控制小车到达水平面时的速度不同，利用小车从斜面的不同高度滑下所以斜面的作用是控制小车到达水平面的速度的大小。 （2）让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，小车放的位置越高，到达水平面的速度越大，木块被撞的越远，说明动能更大，故研究表明:质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。 （3）该实验应用转换法，通过观察木块被撞后移动的距离来比较小车动能的大小的。 4. （1）如图甲所示为研究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置图。实验中使一个钢球A从斜槽上高为h处由静止滚下，运动到水平面时撞击木块B，_________反映了钢球A动能的大小。若研究物体的动能跟质量的关系，则应改变_________。（选填“钢球的质量”、“钢球在斜槽上释放的高度h”或“木块的质量”） （2）如图乙所示，滚摆先从最高点运动到最低点，此过程中滚摆的_________能转化为_________能；接着，滚摆从最低点上升，_________（选填“能”或“不能”）到达原最高点，这是因为滚摆的机械能总量_________。（选填“增加”、“不变”或“减少”） 【答案】 （1） 木块B在水平面上移动的距离s 钢球的质量 （2）重力势 动 不能 减少 【解析】（1）动能的多少不能直接比较，但物体做功越多，说明能量越大，所以实验中钢球A动能的大小是通过观察木块B被钢球A推出的距离长短反映出来。 实验过程要采用控制变量法，当研究动能与质量的关系时，要改变钢球的质量，让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同，保持木块的质量不变，便于观察木块B被钢球A推出的距离长短，反映动能的大小。 （2）滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，速度越来越大，动能增大，滚摆的重力势能转化为动能。 滚摆上下往复运动过程中，要克服阻力做功，部分机械能转化为内能，故总的机械能减少，所以不能到达原最高点。 5. 如图所示是探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置，图中斜面轨道底端跟水平轨道平滑连接，钢球从轨道上某高度h处由静止释放后，能把静止在水平轨道上某处的木块推动一段距离s。 （1）实验中，通过比较______的大小来判断钢球的动能大小； （2）为了探究钢球的动能的大小与速度大小是否有关，应______，使钢球碰到同一位置的相同木块； （3）表1为某实验小组记录的实验数据： 表1 实验次数 钢球的质量m/g 钢球释放的高度h/cm 木块滑行的距离s/cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 50 20 70 ①根据表中记录数据，可知该实验小组探究的问题是______； ②仅根据表中数据，请你提出一种措施，使木块滑行的距离减小。答：______。 【答案】 （1）木块运动的距离s （2）使同一个钢球从不同高度处由静止释放（3） 钢球的动能大小跟钢球的质量有什么关系 减小钢球的质量 【解析】（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将钢球动能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即钢球推动木块运动的越远，其对木块所做的功就越多，即具有的动能就越大；反之就越小，故通过观察钢球推动木块移动的距离的大小来判断研究对象的动能的大小。 （2）探究钢球的动能的大小与速度大小是否有关，根据控制变量法的要求，应只改变速度大小，其他均保持不变，这里小球到达木块处的速度大小是通过小球释放高度来做到的，故应使同一个钢球从不同高度处由静止释放。 （3） 从表格可以看出，钢球的质量改变了，钢球释放的高度不变，即小球撞击木块的速度不变，故该实验小组探究的问题是钢球的动能大小跟钢球的质量关系。 木块滑行的距离取决于撞击它的小球的动能大小，故减小钢球撞击小球前的动能即可，方法有减小钢球的质量或这降低钢球释放的高度。 6. 超速与超载严重危害了道路交通安全。为了模拟超载和超速带来的安全隐患，小明设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为、、的位置由静止滚下（，），推动小木块运动一段距离后停止。 （1）实验中通过观察__________来判断小球动能的大小。 （2）比较__________两图的实验，可探究超载带来的安全隐患。两图中小球刚滚到水平面时的速度__________（选填“相等”或“不相等”）。 （3）比较__________两图的实验，可探究超速带来的安全隐患，得出的结论是__________。 【答案】（1）小球推动小木块运动的距离 （2） 甲、丙 相等 （3） 甲、乙 见解析 【解析】（1）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小，在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大。 （2）甲、丙两图是选择到达水平面的速度相等，质量不同的A、C小球进行实验，该实验是研究超载带来的危害，超载是指汽车的速度一定时，质量越大，动能越大。 （3）甲、乙两图中的小球质量相同，从斜面的不同高度滚下，速度不同，该实验是研究超速带来的危害，该实验说明在质量不变时，速度越大，汽车的动能越大。 7. 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 钢球下落高度 木块移动距离 1 0.1 10 8 2 0.1 25 19 3 0.2 20 26 4 0.2 10 15 5 0.3 10 22 6 0.3 15 30 请你完成下列任务： （1）表中_____（填写次数序号）三次实验可以验证猜想一； （2）分析表中数据，可以得到猜想二的结论是_____； （3）若水平面为光滑的，该实验还能比较木块被撞出的距离得出结论吗？_____（选填“能”或“不能”）． 【答案】 （1）1、4、5 （2）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大 （3） 不能 【解析】根据题中“在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时”可知，本题考查探究影响动能大小的因素．实验时用控制变量法分别探究物体动能大小与质量、速度的关系．由表格中的数据，运用控制变量法得出结论． （1）为了验证猜想一，物体动能大小与物体的质量有关．应选用质量不同的钢球，从斜面的同一位置由静止滚下，控制小球到达斜面底部的速度相同．因此选表中1、4 、5三次实验进行探究． （2）分析表中数据，1、 2（3 、4或5、 6），质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大． （3）若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小球的动能的大小就无法比较．不能得出实验结论． 8. 汽车超速和超载带来安全隐患，同学们用下图实验器材“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中。 （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转化法； （2）分析比较甲和乙两组实验可得动能大小与______有关；分析比较甲丙两组实验可以解释汽车______（选填“超速”或“超载”）带来的危害。由此联想到高速公路限速牌上“120”和“100”字样，则______选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是； （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。 【答案】 （1）重力势能 木块被推动的距离 （2） 速度 超载 大客车 （3） 小华 【解析】（1）小钢球在滚下斜面的过程中，质量不变，高度下降，速度变大，重力势能减小，动能增大，它的重力势能转化为动能。 实验中用到转化法，钢球动能大小是通过木块被推动的距离来反映的，木块被推动距离越大，动能越大。 （2）甲乙实验控制钢球的质量相同，改变钢球到达水平面的速度，木块被推动距离不同，说明动能大小与速度有关。 甲丙实验钢球下滑高度相同，钢球到达水平面的速度相同，C球的质量较大，丙实验中木块被推动距离较大，说明质量相同时，速度越大，动能越大，则分析比较甲丙两组实验可以解释汽车超速带来的危害。 大客车的质量较大，为了减小客车运动过程中的动能，应减小客车的运动速度，则大客车。 （3）丙实验中钢球下滑高度与甲实验相同，甲丙实验实验的钢球的质量不同，两实验对比可以探究动能与质量的关系，实验中小球的动能大小通过木块移动的距离看出，实验中不能改变木块的质量大小；丙实验时小木块被撞后滑出木板，说明钢球到达水平面的动能较大，则可以换用表面相同但长度较长的木板或者减小金属球的质量进行实验，故小华建议是不合理的。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$