【暑假冲A卷】专题复习10：做功与机械能实验题-2024-2025学年物理八年级全一册沪科版（2024）

【暑假冲A卷】专题复习10：做功与机械能实验题-物理八年级全一册沪科版（2024） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。 (1)实验中探究的“物体的动能”是指______（选填字母）。 A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块被撞击后的动能 (2)若水平面是光滑的，则 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 (3)让钢球从斜面不同高度滚下，是为了探究物体动能与 的关系。 (4)实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 (5)若要探究物体的动能跟质量的关系，实验器材还需要补充 。 2．【项目提出】小明在看完蹦床比赛后，想知道蹦床的弹性势能与哪些因素有关，他猜想可能与蹦床床面的绷紧度、蹦床床面的材质有关。 【项目实施】如图所示，他将两个除材质外其他完全相同的正方形蹦床床面样品A、B分别放在两个完全相同的不带盖的圆柱形塑料盒上，并在样品A、B的四角挂上相同数量的钩码（每个钩码的质量均为50g），将两个完全相同的10g小球分别放在样品A、B中间，用手向下轻压小球到同一适当位置后由静止释放，记录小球上升到最高点时离蹦床面的高度h；将样品A四角的钩码各取下一个，重复上述实验，数据记录如下表。 实验次数 蹦床床面样品 样品上每个角的小球钩码数量/个 小球上升到最高点时离蹦床面的高度h/cm 1 A 4 7 2 B 4 6 3 A 3 5 【项目交流】 (1)本实验是通过比较 来比较蹦床弹性势能的大小，改变样品A四角所挂的钩码数量是为了改变蹦床床面的 ； (2)由表格数据可得到的信息是 。 3．在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，同学们根据生活经验，提出如下猜想：①可能与物体质量有关；②可能与物体速度有关。为验证猜想，他们利用图所示装置进行实验。钢球从斜槽上高为h处由静止滚下，在水平面上运动，撞击水平木板上的木块，将木块撞出的距离为s。 (1)本实验的研究对象是 ；该实验中钢球的动能大小是通过 来反映的。 (2)他们进行实验并记录实验数据如下表。第5次实验时，木块被撞后滑出了木板，无法记录数据，甲同学建议换一个质量较大的木块，乙同学建议换一个质量较小的钢球，若他们只想重做第5次实验，你认为应当采用 同学的建议，理由是 ；他们采纳建议重做实验并记录数据。 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 10 8 2 20 20 16 3 20 30 24 4 30 30 36 5 40 30 (3)分析1、2、3组实验数据可得出结论：当质量一定时，钢球的 越大，动能越大。借助 组实验数据得出的结论，洛洛可向同学们普及“严禁超载”的交通法规。 4．实验小组在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，进行了如图所示的实验，让钢球从斜面的某一高度由静止开始滚下，撞击水平木板上的木块。 (1)实验中通过观察 来比较钢球的动能的大小。 (2)如图甲、乙所示的两次实验中，让不同质量的钢球从斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球到达水平面时的 相同。分析实验现象可知，其他条件相同时，钢球的质量越大，钢球的动能越 。 (3)分析比较如图 所示的两次实验可知，其他条件相同时，钢球的速度越大，钢球的动能越大。 5．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，实验小组进行了如图1所示的实验。 序号 接触面的粗糙程度 （a） 弹簧测力计示数 1 较光滑 4 1.2 2 较光滑 6 1.8 3 较光滑 8 2.4 4 较粗糙 6 2.4 5 粗糙 6 * (1)实验时应在水平方向拉动弹簧测力计，使木块做 运动； (2)实验小组记录的部分实验数据如表所示，表格中（a）处应填入的内容是 ； (3)由表的实验数据可得到的结论： ①比较 三次实验可知，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； ②比较1、2、3次实验可知， ，滑动摩擦力越大； (4)小组的同学在第5次实验时，拉力F及木块运动的速度v随时间变化的图象如图2所示，则木块受到的滑动摩擦力为 N；在2~6s时，拉力做功的功率为 W。 6．学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。 (1)小聪在单杠上做引体向上。请你帮小聪设计实验步骤： ①用电子秤测出小聪的 （填物理量及其对应符号）； ②用刻度尺测出1次引体向上过程中小聪身体上升的高度h； ③连续完成10次规范的引体向上动作，记录需要的总时间t； ④粗略测出小聪做引体向上时的功率P= （用已知量和测量的量符号表示）。 (2)小明在操场上投掷实心球：如图是整个抛球运动过程的示意图，轨迹a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。则球在a点速度 b点速度（选“>”“<”或“=”），理由是 。 7．小明做了下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。 (1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离，来研究 （选填“小球”或“木块”）动能的大小； (2)对比实验中甲、乙，我们可以得出结论：同一物体， 越大，动能越大； (3)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为、，则 （选填“”“”或“”）； (4)若在进行甲、乙图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了使实验结果更明显，下列方法可行的是__________； A．换用一个质量较大的木板 B．换用表面更粗糙的木板 C．换用质量更大的钢球 D．降低钢球下落时的高度 (5)若水平面绝对光滑，甲、乙实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； (6)将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“”“”或“”）； (7)当小球从B点做斜抛运动到达C点时，假设小球所受的外力全部消失，小球将__________运动。 A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动 D．保持静止 8．小月在游乐场看见如图甲所示的“过山车保龄球”的游戏，游戏规则是在光滑轨道上的A点水平推出小球，只要小球最终停在D处的凹陷里即为获胜，但是她发现成功的可能性很小，于是自己动手做了如图乙所示的相似模型，通过物理知识分析其原因（AB为水平轨道，C为上凸弯道的最高点，D为下凹弯道最低点）。 (1)小球从B点到C点运动的过程中发生的能量转化主要为 能转化为 能。 (2)小月利用频闪相机拍下小球从A运动到C的过程中，如图丙所示，在AB轨道上小球的动能 （选填“变大”“变小”或“几乎不变”），由此可以判断，小月所选用轨道的材料比较 （选填“光滑”或“粗糙”）。 (3)若轨道整体完全光滑，当小球通过C点后，它返程中 （选填“能”或“不能”）通过C点。 (4)通过实验与分析过程若想更容易获胜，可以将轨道 （选填“AB”“BC”或“CD”）段变粗糙一些。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《【暑假冲A卷】专题复习10：做功与机械能实验题-物理八年级全一册沪科版（2024）》参考答案 1．(1)B (2)不能 (3)速度 (4)增大钢球由静止释放时的高度 (5)质量不同的钢球 【详解】（1）该实验运用了转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离，来比较钢球到达水平面时的动能大小，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）若水平面是光滑的，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究的目的。 （3）让钢球从斜面不同高度滚下，钢球到达斜面底端的速度不同，可探究物体运动与速度的关系。 （4）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明钢球到达水平面的动能比较小。可增大钢球由静止释放时的高度或者增大钢球的质量，也可能是水平面对木块的摩擦力较大，可以减小水平面的粗糙程度或者换质量较小的木块。 （5）若要探究物体的动能跟质量的关系，需要控制速度相同，改变钢球的质量，故实验器材还需要补充质量不同的钢球。 2．(1) 小球上升到最高点时离蹦床面的高度h 绷紧度 (2)见解析 【详解】（1）[1]弹性势能的大小无法直接测量，在本实验中，将小球放在蹦床床面中间，用手向下轻压小球到同一适当位置后由静止释放，蹦床的弹性势能转化为小球的重力势能，小球上升得越高，说明蹦床弹性势能转化为小球的重力势能越多，也就意味着蹦床原来具有的弹性势能越大。所以本实验是通过比较小球上升到最高点时离蹦床面的高度h来比较蹦床弹性势能的大小。 [2]在实验中，样品A、B除材质外其他完全相同，在样品A、B的四角挂上相同数量的钩码时，蹦床床面的绷紧度相同；当改变样品A四角所挂的钩码数量时，蹦床床面所受的拉力发生变化，从而改变了蹦床床面的绷紧度。所以改变样品A四角所挂的钩码数量是为了改变蹦床床面的绷紧度。 （2）比较实验次数1和2：样品A、B四角所挂的钩码数量都是4个，即蹦床床面的绷紧度相同，但材质不同，样品A上的小球上升到最高点时离蹦床面的高度h=7cm，样品B上的小球上升到最高点时离蹦床面的高度h=6cm，说明在蹦床床面绷紧度相同时，不同材质的蹦床弹性势能不同。 比较实验次数1和3：都是样品A，材质相同，但样品A四角所挂的钩码数量不同，实验次数1中每个角挂4个钩码，实验次数3中每个角挂3个钩码，即蹦床床面的绷紧度不同，实验次数1中小球上升到最高点时离蹦床面的高度h=7cm，实验次数3中小球上升到最高点时离蹦床面的高度h=5cm，说明在蹦床床面材质相同时，蹦床床面的绷紧度不同，弹性势能不同。 3．(1) 钢球 木块在同一水平面上被撞击的距离 (2) 乙 若换一个质量较大的木块，由转换法无法比较钢球的动能大小 (3) 速度 3、4、5 【详解】（1）[1][2]由转换法，该实验中钢球的动能大小是通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来反映的，因此本实验的研究对象是钢球。 （2）[1][2]第5次实验时，木块被撞后滑出了木板，说明木块的动能过大，根据转换法，通过比较同一木块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，应当采用乙同学的建议，理由是若换一个质量较大的木块，由转换法无法比较钢球的动能大小。 （3）[1]根据控制变量法，分析1、2、3组实验数据知，钢球的质量相同，钢球释放的高度越高，钢球下滑到水平面的速度越大，木块滑行的距离越长，由转换法知，钢球的动能越大，可得出结论：当质量一定时，钢球的速度越大，动能越大。 [2]要想研究动能与质量的关系，要控制速度相同，钢球的质量不同，所以借助3、4、5组实验数据得出的结论，洛洛可向同学们普及“严禁超载”的交通法规。 4．(1)木块移动的距离 (2) 速度 大 (3)甲、丙 【详解】（1）在探究动能大小的实验中，钢球撞击木块，木块移动的距离越远，说明钢球对木块做的功越多，也就表明钢球的动能越大。所以实验中通过观察木块移动的距离来比较钢球的动能的大小。这里用到了转换法。 （2）[1]钢球从斜面的同一高度由静止滚下，重力势能转化为动能，根据机械能守恒定律，钢球到达水平面时的速度只与高度有关。 故让不同质量的钢球从斜面的同一高度由静止滚下，同一高度意味着初它们到达水平面时的速度相同。 [2]观察图甲、乙实验现象，质量大的钢球撞击木块后，木块移动的距离更远，说明其他条件相同时，钢球的质量越大，钢球的动能越大。 （3）要探究钢球的速度对动能的影响，需要控制质量相同，改变速度。 观察图甲、丙，钢球的质量相同，从不同高度滚下到达水平面时的速度不同，高度越高速度越大，且速度大的钢球撞击木块后，木块移动的距离更远，所以分析比较如图甲、丙所示的两次实验可知，其他条件相同时，钢球的速度越大，钢球的动能越大。 5．(1)匀速直线 (2)接触面所受压力 (3) 2、4、5 接触面粗糙程度相同时，压力越大 (4) 3 0.09 【详解】（1）实验时应在水平方向拉动弹簧测力计，使木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）影响滑动摩擦力大小的因素主要是接触面粗糙程度和接触面所受压力，所以分析表格中数据（a）处应该是接触面所受压力。 （3）[1]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，根据控制变量法，要控制压力大小相同，接触面的粗糙程度要不相同，所以比较2、4、5三次实验可得到结论。 [2]比较1、2、3次实验数据发现，三次实验的接触面的粗糙程度相同，压力变大，弹簧测力计的示数也变大，故可得出结论，接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）[1]如图2所示，在2~6s时，物体做匀速直线运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图2可知，此过程中的拉力为3N，所以滑动摩擦力为3N。 [2]在2~6s时，物体做匀速直线运动，速度为0.03m/s，由 可得，拉力做功的功率为 6．(1) 质量m (2) > 见解析 【详解】（1）[1]引体向上是克服自身重力做功的，所以必须使用体重计测量人的质量m，再用G=mg得到体重。 [2]根据题意知道，实验中连续完成n个引体向上动作需要的时间t,根据功率的计算公式 然后计算出完成n个的功率，故小聪做引体向上时的功率 （2）[1][2]若空气阻力不可忽略，实心球克服摩擦做功，实心球整个运动过程机械能减小，a、b两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能减小，a点的速度大于b点的速度。 7．(1)小球 (2)速度 (3)= (4)C (5)不能 (6)= (7)A 【详解】（1）研究动能的大小与物体运动的速度有关的实验中，通过观察木块被撞击后运动的距离，来研究小球动能的大小，木块被撞得越远说明小球的动能越大。 （2）由甲、乙两图可知，甲、乙中两个小球的质量相同，让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，甲球的位置高，到达水平面时速度大，木块被撞击后移动的距离远，可以通过甲、乙两次实验探究物体动能与物体速度的关系。 （3）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，两次实验时，木块在同种接触面上运动，压力大小不变时，摩擦力大小不变，即。 （4）由题意可知，甲、乙实验探究在质量相同时，动能大小与速度的关系，速度越大，动能越大，撞击木块后移动的距离更远； A．换用一个质量较大的木板，木板的接触面的粗糙程度不变、钢球滚下时的高度不变，木块移动的距离不变，故A不符合题意； B．换用表面更粗糙的木板，摩擦阻力增大，两次木块移动的距离都减小，两次的距离更相近，达不到实验目的，故B不符合题意； C．若在甲、乙实验中换用质量较大的钢球，可增大钢球与木块碰撞时的动能，能增大木块被推动的距离，故C符合题意； D．降低钢球滚下时的高度，两次木块移动的距离会更接近，故D不符合题意。 故选C。 （5）若水平面绝对光滑，小球撞击木块后，木块不受阻力，不会停下来，木块将做匀速直线运动，所以无法达到实验目的。 （6）小球从一光滑斜槽O点轨道自由滚下，小球运动过程中小球和轨道之间没有摩擦力，忽略空气阻力，小球在运动过程中机械能守恒，机械能保持不变，所以小球在A、B两点的机械能相等，即。 （7）当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，此时小球速度为水平向右，假设小球所受的外力全部消失，由牛顿第一定律可知，小球将保持原来的运动状态不变，即小球将水平向右做匀速直线运动，沿a轨迹运动，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．(1) 动 重力势 (2) 几乎不变 光滑 (3)能 (4)CD 【详解】（1）[1][2]小球从B点运动到C点的过程中，高度逐渐增大，小球的重力势能增大，根据能量守恒定律可知，小球的动能转化为小球的重力势能，小球的速度逐渐减小。 （2）[1]根据题图丙可知，AB轨道上，小球在相同的时间间隔内运动的路程不变，故小球的速度不变，则小球的动能几乎不变。 [2]小球的速度几乎不变，说明小球运动过程中所受阻力较小，说明小月所选轨道的材料比较光滑。 （3）若轨道整体完全光滑，当小球能以一定速度通过C点时，根据能量守恒定律可知，在返程到达C点时，小球应具有相同的速度通过C点。 （4）若将AB或BC段变粗糙，则小球有可能无法通过C点，若要让小球能通过C点且停在D点，则应让小球通过C点后消耗部分机械能，故应让轨道CD段变粗糙一些。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$