第8章 简单机械 功和能（实验题30道）-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练（2024五四学制沪科版）

第8章 简单机械 功和能（实验题30道） 1．下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。    （1）实验前应将杠杆调节到水平位置平衡，其目的是 ，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止在图甲所示位置，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； （2）调节平衡后，在杠杆A点处挂3个钩码，如图乙所示，则在B点处应挂 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡； （3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 ； A．减少实验误差 B．避免实验的偶然性，寻找普遍规律 （4）如图丙所示，小聪在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从D位置移到C位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 。 2．在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。 （1）实验前杠杆如图甲所示，需向 调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡； （2）杠杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 个相同的钩码，就可杠杆重新在水平位置平衡； （3）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1数据绘制了l1﹣F1的关系图象，如图丙所示。由图象推算，当l1为0.6m时，F1为 N； （4）如图丁所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将 。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，此时杠杆的机械效率为 。若将重物的悬挂点由A点（为第1次）向右移至B点（为第2次），第 次杠杆的机械效率高。 3．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。 该实验中，所探究的“动能”是指物体 （选填“A”或“B”）的动能，要用该实验装置探究物体动能大小与速度的关系，具体操作方法是： 。 4．在“探究影响动能大小的因素”实验中，实验装置如图所示；    （1）实验中，物体B被推的距离越远，说明小球A的动能 ； （2）为了探究动能的大小与质量的关系，应该选用质量 的小球，在斜面上相同的位置由静止释放； （3）小球A沿斜面滚落的过程中，重力势能转化为 能，使物体利用斜面获得速度。 5．小红利用如图所示轻质的杠杆“探究杠杆平衡条件”实验：    （1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）实验过程中，应调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ； （3）如图乙所示，在A点挂4个钩码，已知每个钩码重0.5N，应在B点挂 个钩码，仍可使杠杆在水平位置平衡； （4）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图象如图丁所示，图象中每个点与两坐标轴围成的矩形面积 （选填“相等”或“不等”）。 6．在探究物体动能大小与质量的关系时，利用如图所示的装置，让不同质量的钢球，从同一斜面同一高度由静止滚下，撞击水平面上的木块。 （1）实验中，通过观察木块被撞击后移动的 比较小球动能的大小； （2）通过观察甲、乙两图的实验现象，可得出结论：在 相同时，物体的 越大，动能越大。（均选填“速度”或“质量”）； （3）如果水平面是光滑的，木块受到钢球撞击后将做 运动； （4）通过分析发现，如果以同样速度行驶的大卡车和小轿车， （选“大卡车”或“小轿车”）的动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要 （选填“大”或“小”）。 7．小力在探究杠杆平衡条件时，使用的所有钩码质量均相等，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。 (1)挂钩码前，杠杆静止在如图—1所示位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态；将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于 。 (2)杠杆水平平衡时，在杠杆上点悬挂了3个钩码，如图—2所示，为使杠杆仍保持水平平衡，应在点悬挂 个钩码。 (3)如图—3所示，如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向旋转，杠杆水平平衡，弹簧测力计示数将 （选填“变大”“不变”或“变小”），原因是 。 (4)实验中，小力多次改变力和力臂的大小，目的是 。 8．在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底部的木块。 （1）本实验的研究对象是 （选填“斜面”或“小车”或“木块”）； （2）实验时通过观察 来比较动能大小； （3）实验研究的动能是指 （填字母） A．小车在斜面上时的动能    B．小车撞击木块前瞬间的动能 C．小车撞击木块后瞬间的动能    D．木块被撞击后的动能 （4）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始滚下，是探究动能大小与 的关系。 9．如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面的某位置由静止滚下，撞击水平面上的小木块（其中）。 (1)实验中，探究的动能是指小球在 （斜面上/撞击木块时/撞击木块后），其大小是通过小木块被撞时移动的 来反映的； (2)分析比较甲、乙两组实验可得：物体的质量相同时， 越大，动能越大。 (3)分析比较甲、乙、丙三组实验还可得：重力势能大小与 和 有关。 10．在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小林设计了如图所示的实验。实验中让钢球从斜面上某一高度由静止沿斜面滚下，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，m2>m1， 不考虑空气阻力。 (1)钢球沿斜面滚下的过程中，钢球的重力势能转化为 能。 (2)分析甲、丙两图可知，运动速度相同的物体，质量越大，动能越 。 (3)用来研究超速安全隐患时，应选择 两图进行比较。 (4)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 11．小桂做“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验，让小球分别从斜面上A处和B处滚下（如图a），小球从 处滚下时在水平面上运动速度较大；比较图b中的两次现象，可知动能大小与 有关；实验中是通过观察 来判断小球动能的大小。 12．小李为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置。让小球从斜面上由静止释放后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，实验数据如表所示：其中。 实验次数 小球静止释放的高度h/cm 小球质量m/g 弹簧被压缩后的最短长度L/cm 1 4 10 2 4 20 3 6 20 (1)实验中通过 反映小球动能大小； (2)比较实验2和实验3，可以得出实验结论： 。 13．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平桌面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)要探究动能大小与物体质量的关系应使球到达底部的 相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是让质量 （填“相同”或“不同”）的铁球从 （填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。 (2)由甲、丙两次实验可以得出的结论是 。 (3)该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。物理中这种研究问题实验方法的是 法。 14．如图所示是“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，木块沿水平面向右运动直至停止。 （1）实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小。 （2）如图甲，乙所示，让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探钢球的动能大小与 的关系。若甲、乙两图中小球推动木块直至停下过程中，木块克服摩擦力所做的功分别为W1与W2，则W1 W2（填“>”、“<”或“=”）。 （3）如图丙丁所示，实验时，让不同质量的小球A、B将弹簧压缩相同的长度，小球被释放后撞击木块，然后观察现象来得出动能大小与质量关系。你觉得这样的实验过程能否得出符合理论的实验现象？ ，为什么？ 。    15．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 实验次数物理量 l 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）分析表中数据，可得第1次实验的s1= h1，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；第2次实验的s2= h2，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 （3）比较第1次实验和第2次实验的数据可得：两次实验提升的重物G1 G2（选填“＞”，“＜”或“=”），机械效率η1 η2（选填“＞”，“＜”或“=”），从两次使用的滑轮组装置角度分析，造成两次机械效率有这样关系的原因是 。 （4）小组同学再用第1次实验使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s3= m，机械效率η3= ； （5）比较第1次和第3次实验的机械效率，可得：使用同一滑轮组提升物体，物体越 （选填“轻”或“重”），滑轮组的机械效率越高。 16．我国乒乓球制造企业已经研制生产出了无缝乒乓球。据厂家宣传，与有缝乒乓球相比无缝乒乓球弹性更强。小明选择同一厂家生产的材料、大小相同的有缝和无缝乒乓球各一个，在同一个台面上，探究其弹性的强弱。实验数据记录如下表。 由静止释放高度h1/cm 有缝乒乓球弹起高度h2/cm 无缝乒乓球弹起高度h3/cm 20 12 13 30 19 20 40 23 26 50 31 32 （1）当乒乓球从高处释放时，具有 能。乒乓球能弹起一定高度，说明乒乓球在离开台面 （选填“前”或“后”）具有弹性势能； （2）当释放高度相同时，可根据 比较两种乒乓球的弹性强弱。对比两组实验数据，可知 （选填“有缝”或“无缝”）乒乓球弹性更强； （3）请根据表中无缝乒乓球的实验数据，在如图的坐标系中描点作出图像 。分析图像可以得出结论： 。 17．如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。 (1)该实验中所探究物体的动能是指 （选填“小球A”或“木块B”）的动能； (2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越 ，木块B被撞得越远。可得结论： ； (3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面 高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 18．小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。    （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示； （2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中： ①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ； ②选用图甲探究的是动能与 的关系，得出的结论 ； ③选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论 ； ④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、控制变量法等；本实验中运用了两种研究方法，一是得出的结论 法；二是转换法，用 来表示小球动能的大小。 19．如图所示，小丽同学在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个（g取10N/kg）。 (1)杠杆在如图甲的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； (2)杠杆调节好后，小丽同学在杠杆两端悬挂钩码，杠杆静止时如图乙所示，此时杠杆 （填“是”或“不是”）处于平衡状态。但是她的小组同伴说要调节两端钩码悬挂的位置，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ； (3)改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠杆始终在水平位置保持平衡（如图丙），测力计示数将 （选填“变大”或“变小”）； (4)下列因素中，不会影响探究结果的是（　　） A．铁架台没有放在水平台面上 B．实验所用的钩码生锈 C．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大 D．弹簧测力计未调零 20．如图甲是小明放学回家时在路上见到的一起两小车追尾相撞的事故。小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大? 他利用如图乙、丙的实验装置进行了一系列实验测定。 (1)图乙中，让两个质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是为了保证小球到达水平面的 相同；实验是通过观察 来反映小球动能的大小； (2)图乙探究的是物体动能与 的关系； (3)由图丙实验得到的结论是：质量相同时，小球的 越大，小球的动能越大。 21．如图为小召同学探究“牛顿第一定律“的实验装置。实验中小召先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动。逐渐减小水平面的粗糙程度，观察小车运动的距离，从而得出运动和力的关系。 （1）小召在实验操作中有一处明显的错误是 （不要求解释错误的原因）； （2）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等“）； （3）推理：本实验中，如果小车在水平面滑行时，受到的阻力为零，它将做 ； （4）小召按正确的操作步骤进行实验，若小车在棉布、木板表面上克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1 P2（选填“＞““＜““＝“）。 22．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。    （1）如图（a），杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节； （2）如图（b），在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 。若左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，则此时弹簧测力计示数应为 N； （3）如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比，弹簧测力计示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 23．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）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能。其动能大小是通过 来反映的； （2）小木块最终会停下来是因为受到 力的作用。 （3）分析比较甲和乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越 。 （4）分析比较 两组实验可知物体的动能与质量的关系。 （5）如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 24．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小雅用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据见下表： 序号 钩码重G/N 物体上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/％ ① 1 0.1 0.80 0.2 62.5 ② 2 0.1 1.25 0.2 ③ 3 0.1 1.75 0.2 85.7 (1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计； (2)根据表格中数据序号②的机械效率大小为 %； (3)分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加 ，动滑轮的机械效率变大； (4)有同学提出在该实验中，为了方便读数，可以用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态，读出拉力数值来计算机械效率，请你对这种做法做出评价，并说出理由 。 25．某同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板让小车（实心）从斜面上的同一位置由静止滑下，在水平面上分别标记出小车停下时的位置，如图所示。 （1）实验中每次均让小车从斜面同一位置由静止滑下，使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等。改变小车所受阻力大小，是通过改变水平面的 来实现。 （2）下图是对在水平面上运动的小车进行的受力分析，其中正确的是 。   A．B． C． D． （3）实验中，小车在棉布、木板上克服阻力做的功 （选填“＞”“＜”或“＝”）。 （4）在此实验所给器材基础上将小车换成木块，再添加一个小铁球，运用这些器材一定可探究的是 。 A．物体动能大小与质量是否有关    B．物体动能大小与速度是否有关 C．A、B都可探究 （5）实验时，通过观察 来反映物体动能的大小，这里用到了 法。 26．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下： （1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使物体升高； （2）图乙中弹簧测力计的示数为 N，表格中②处数据应为 %； （3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 实验次数 物体重力/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率η 1 3 0.1 2.0 0.3 50% 2 6 0.1 ① 0.3 ② 27．如图所示是探究“杠杆平衡条件”的装置。 (1)杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态； (2)实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量 ； (3)如图乙所示，在B点挂2个钩码，发现杠杆不平衡，此时 （选填“能”或“不能”）再调节平衡螺母； (4)实验次数实验过程中得到的相关数据记录在表中： 实验次数 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 根据以上数据得出杠杆平衡条件是 （用字母表示），多次实验的目的是 ； (5)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改成用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从①位置转动到②位置时，其示数大小将 （填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。 28．如图所示是潇潇同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表：    实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 机械效率 1 1 10 0.5 30 66.7 2 2 10 0.75 30 88.9 3 2 20 0.75 （1）实验中应该 拉动弹簧测力计，在第3次实验中，弹簧测力计移动的距离为 cm，滑轮组机械效率为 ； （2）分析实验数据，可得出的实验结论是：滑轮组机械效率与 有关； （3）潇潇进一步想利用实验器材探究一下杠杆的机械效率，她设计实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持 （如图所示）；    ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 ③则杠杆机械效率的表达式为η= ；（用已知或测量的物理量符号表示） ④若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 29．图甲、乙、丙是小李利用质量均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重） (1)实验前杠杆如图甲所示，应将杠杆左端的螺母向 调，此操作使杠杆在水平位置的目的是 ； (2)得出杠杆平衡条件后，小李又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会大于，与实验结果不符，原因是 ； (3)实验结束后，小李自制了如图丙的杆秤，当秤盘内不放任何东西时，将秤砣调至点处，杆秤水平平衡。接着在秤盘内放有一杯水，秤砣调至点时杆秤水平平衡，取下这杯水，再在秤盘内放一杯等体积的某种液体，秤砣调至点时杆秤水平平衡。已知OD=2cm，OC=EC=4cm，EF=1cm，秤砣质量为100g，忽略杯子自重。则处标注的密度应为 ；若想增大量程，应将提钮O点向 （选填字母“C”或“D”）移动一些。 30．设计一个实验，探究重力势能大小和物体质量以及物体所处高度的关系，写出需要的实验器材、主要步骤和实验结论。 （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验结论： 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8章 简单机械 功和能（实验题30道） 1．下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。    （1）实验前应将杠杆调节到水平位置平衡，其目的是 ，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止在图甲所示位置，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； （2）调节平衡后，在杠杆A点处挂3个钩码，如图乙所示，则在B点处应挂 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡； （3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 ； A．减少实验误差 B．避免实验的偶然性，寻找普遍规律 （4）如图丙所示，小聪在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从D位置移到C位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 。 【答案】 便于确定力臂的长 右 4 B 变大 阻力、阻力臂不变，拉力F力臂变小，则拉力F变大 【详解】（1）[1]实验前，应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做便于直接在杠杆上读取力臂的大小。 [2]如图甲，右端偏高，根据杠杆的平衡可知，这时应将平衡螺母向右端调节。 （2）[3]如图乙所示，在杠杆A点处挂3个钩码，设在则在B点处应挂n个同样的钩码，可使杠杆仍然在水平位置平衡，设每个钩码重为G，每个小格为L，根据杠杆的平衡条件可知 F动l动＝F阻l阻 3G×4L＝nG×3L 所以 n＝4 即在B点处应挂4个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。 （3）[4]在探究过程中，需要进行多次实验的目的是避免实验的偶然性，寻找普遍规律，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[5][6]图丙中，当弹簧测力计绕A点从D位置转动到C位置的过程中，阻力、阻力臂不变，拉力F力臂变小，相应的力会变大，因此，要保持杠杆仍在水平位置平衡，拉力F将变大。 2．在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。 （1）实验前杠杆如图甲所示，需向 调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡； （2）杠杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 个相同的钩码，就可杠杆重新在水平位置平衡； （3）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1数据绘制了l1﹣F1的关系图象，如图丙所示。由图象推算，当l1为0.6m时，F1为 N； （4）如图丁所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将 。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，此时杠杆的机械效率为 。若将重物的悬挂点由A点（为第1次）向右移至B点（为第2次），第 次杠杆的机械效率高。 【答案】 右 4 0.5 不变 90% 2 【详解】（1）[1]杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离就是力臂，便于测量力臂大小。 （2）[2]设一钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知 3G×4L＝FD×3L 所以 FD＝4G 需在D点挂4个钩码。 （3）[3]由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1L1＝F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出 F2L2＝F1L1＝0.1m×3N＝0.3N•m 故若当L1为0.6m时 （4）[4]由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知，动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知，拉力不变。 [5]物体上升的高度 h＝10cm＝0.1m 拉力移动的距离为 s＝25cm＝0.25m 此时杠杆的机械效率为 [6]杠杆提升物体时，对物体做有用功，克服杠杆重做额外功，并且 W有用+W额＝W总 设杠杆重心升高的距离为h，所以 Gh1+G杠杆h＝Fh2G不变，h1不变，G杠杆不变，物体从A点到B点，物体还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；则 Gh1+G杠杆h 变小，所以Fh2也变小；根据 可知，总功变小，有用功不变，所以η变大，即第2次杠杆的机械效率高。 3．如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。 该实验中，所探究的“动能”是指物体 （选填“A”或“B”）的动能，要用该实验装置探究物体动能大小与速度的关系，具体操作方法是： 。 【答案】 A 见解析 【详解】[1][2]实验中采用转换法，将动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，而探究的“动能”是指物体A的动能；实验中采用控制变量法，要用该实验装置探究物体动能大小与速度的关系，应使物体A从斜面上不同高度静止滚下，观察物体B被撞击后移动的距离。 4．在“探究影响动能大小的因素”实验中，实验装置如图所示；    （1）实验中，物体B被推的距离越远，说明小球A的动能 ； （2）为了探究动能的大小与质量的关系，应该选用质量 的小球，在斜面上相同的位置由静止释放； （3）小球A沿斜面滚落的过程中，重力势能转化为 能，使物体利用斜面获得速度。 【答案】 越大 不同 动 【详解】（1）[1]物体B在水平面所受的阻力相同，根据W=Fs，物体B被推动的距离越远，说明小球A对物体B做的功越多，小球A的动能越大。 （2）[2]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，应让质量不同的小球从斜面的相同高度静止释放。 （3）[3]球A沿斜面滚落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 5．小红利用如图所示轻质的杠杆“探究杠杆平衡条件”实验：    （1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）实验过程中，应调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ； （3）如图乙所示，在A点挂4个钩码，已知每个钩码重0.5N，应在B点挂 个钩码，仍可使杠杆在水平位置平衡； （4）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图象如图丁所示，图象中每个点与两坐标轴围成的矩形面积 （选填“相等”或“不等”）。 【答案】 左 便于测量力臂 6 相等 【详解】（1）[1]实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向左调节。 （2）[2]实验过程中，应调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂，力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。 （3）[3]设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知 4G×3L＝nG×2L 解得 n＝6 即在B位置挂上6个钩码，使杠杆在水平位置平衡。 （4）[4]由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出 F2l2＝F1l1＝3N×0.02m＝2N×0.03m＝0.06N•m 图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。 6．在探究物体动能大小与质量的关系时，利用如图所示的装置，让不同质量的钢球，从同一斜面同一高度由静止滚下，撞击水平面上的木块。 （1）实验中，通过观察木块被撞击后移动的 比较小球动能的大小； （2）通过观察甲、乙两图的实验现象，可得出结论：在 相同时，物体的 越大，动能越大。（均选填“速度”或“质量”）； （3）如果水平面是光滑的，木块受到钢球撞击后将做 运动； （4）通过分析发现，如果以同样速度行驶的大卡车和小轿车， （选“大卡车”或“小轿车”）的动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要 （选填“大”或“小”）。 【答案】 距离 速度 质量 匀速直线 大卡车 小 【详解】（1）[1]实验中通过观察木块被撞击后移动距离的大小来间接判断小球动能的大小，实验方法为转换法。 （2）[2][3]观察图可以发现，不同质量的钢球从斜面的同一高度滚下，钢球达到斜面底端时的速度相同，钢球的质量越大，钢球推动木块移动的距离越大，因此实验的结论是：在速度一定时，运动物体的质量越大，动能越大。 （3）[4]如果水平面是光滑的，木块运动时不受摩擦力作用，木块受到钢球撞击后将做匀速直线运动。 （4）[5][6]严禁超速超载，在速度一定时，运动物体的质量越大，动能越大，所以如果以同样速度行驶的大卡车和小轿车，大卡车动能大；因此“禁止超载”就是通过限制车辆装载货物的质量，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要小。 7．小力在探究杠杆平衡条件时，使用的所有钩码质量均相等，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。 (1)挂钩码前，杠杆静止在如图—1所示位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态；将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于 。 (2)杠杆水平平衡时，在杠杆上点悬挂了3个钩码，如图—2所示，为使杠杆仍保持水平平衡，应在点悬挂 个钩码。 (3)如图—3所示，如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向旋转，杠杆水平平衡，弹簧测力计示数将 （选填“变大”“不变”或“变小”），原因是 。 (4)实验中，小力多次改变力和力臂的大小，目的是 。 【答案】(1) 平衡 右 测量力臂 (2)2 (3) 变大 拉力的力臂变小了 (4)得到普遍规律，避免偶然性 【详解】（1）[1]由于杠杆静止在题图—1所示位置，静止是平衡状态，所以此时杠杆处于平衡状态。 [2]由图—1可知，杠杆向左倾斜，由左偏右调可知，应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 [3]实验中保持杠杆在水平位置平衡的目的是能直接在杠杆上读取力臂，便于测量力臂。 （2）杠杆刻度均匀，设每格长度，每个钩码重。如图2，A点力臂为 ，挂 3 个钩码阻力为 ，B点力臂为，设挂了个钩码 ，即动力为 ，由杠杆平衡条件，有 解得，即需在B点挂2个钩码。 （3）[1][2]保持拉力作用点位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向旋转（即拉力的方向从竖直变为倾斜），力臂会变小。根据杠杆平衡条件，可知在阻力与阻力臂不变时，动力臂变小，则动力 变大，所以弹簧测力计示数将变大。 （4）在探究杠杆平衡条件时，多次改变力和力臂的大小，这是为了得到普遍规律，避免偶然性。 8．在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底部的木块。 （1）本实验的研究对象是 （选填“斜面”或“小车”或“木块”）； （2）实验时通过观察 来比较动能大小； （3）实验研究的动能是指 （填字母） A．小车在斜面上时的动能    B．小车撞击木块前瞬间的动能 C．小车撞击木块后瞬间的动能    D．木块被撞击后的动能 （4）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始滚下，是探究动能大小与 的关系。 【答案】 小车 木块移动的距离 C 速度 【详解】（1）[1]本实验研究的是影响小车动能的因素，故研究对象是小车。 （2）[2]实验中通过木块被小车推动的距离来比较动能的大小。 （3）[3]实验探究的是小车具有的动能，通过木块被小车推动的距离来反映小车具有动能的多少，应用了转换法，所以探究的动能是指小车撞击木块后瞬间小车具有的动能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）[4]让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始滚下，小车的质量不变，高度不同，到达水平面时的速度是不同的，所以是探究动能大小与速度的关系。 9．如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面的某位置由静止滚下，撞击水平面上的小木块（其中）。 (1)实验中，探究的动能是指小球在 （斜面上/撞击木块时/撞击木块后），其大小是通过小木块被撞时移动的 来反映的； (2)分析比较甲、乙两组实验可得：物体的质量相同时， 越大，动能越大。 (3)分析比较甲、乙、丙三组实验还可得：重力势能大小与 和 有关。 【答案】(1) 撞击木块时 距离 (2)速度 (3) 物体的质量 物体所处的高度 【详解】（1）[1][2]实验中，通过小木块被撞时移动的距离来反映小球动能的大小，对木块做功越多，木块在水平面上移动的距离越远，表明小球的动能越大，故探究的动能是指小球在撞击木块时的动能大小，这种方法叫做转换法。 （2） 甲、乙两组实验中，小球的质量相同，乙图中小球下滑的高度大于甲图中小球下滑的高度，乙图中小球撞击木块时的速度更大，木块被推动的距离更远，这表明物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[1][2]小球在斜面上下落是重力势能转化为动能，重力势能越大转化为的动能越大，使木块被撞击的距离越远，所以分析题图还可得重力势能的大小与物体的质量和物体所处的高度有关。 10．在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小林设计了如图所示的实验。实验中让钢球从斜面上某一高度由静止沿斜面滚下，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，m2>m1， 不考虑空气阻力。 (1)钢球沿斜面滚下的过程中，钢球的重力势能转化为 能。 (2)分析甲、丙两图可知，运动速度相同的物体，质量越大，动能越 。 (3)用来研究超速安全隐患时，应选择 两图进行比较。 (4)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 【答案】(1)动 (2)大 (3)甲、乙 (4)不能 【详解】（1）钢球沿斜面滚下的过程中，质量不变，高度降低，速度增大，钢球的重力势能转化为动能。 （2）由图甲和丙可知，钢球的质量不同，丙图中钢球质量更大，钢球下落的高度相同，故其落到水平面的初速度相同，而丙图中木块沿水平方向向右运动的距离更远，故运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。 （3）用来研究超速安全隐患时，这里的单一变量必定是速度（即钢球下落的高度），要控制钢球的质量相同，甲、乙两图中钢球质量相同，钢球下落的高度不同，应选择甲、乙两图进行比较。 （4）若水平面绝对光滑，钢球撞击木块后，木块在水平方向上不受力的作用，由牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到探究目的。 11．小桂做“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验，让小球分别从斜面上A处和B处滚下（如图a），小球从 处滚下时在水平面上运动速度较大；比较图b中的两次现象，可知动能大小与 有关；实验中是通过观察 来判断小球动能的大小。 【答案】 A 速度 纸盒运动的距离 【详解】[1][2][3]如图a，同一小球分别从同一滑轨的不同高度A处和B处滚下，它们到达水平面时速度VA大于VB。比较图b中的两次现象，小球的速度越大，纸盒移动的距离越大，由此可知小球的动能大小与它的速度有关。 12．小李为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图所示的实验装置。让小球从斜面上由静止释放后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，实验数据如表所示：其中。 实验次数 小球静止释放的高度h/cm 小球质量m/g 弹簧被压缩后的最短长度L/cm 1 4 10 2 4 20 3 6 20 (1)实验中通过 反映小球动能大小； (2)比较实验2和实验3，可以得出实验结论： 。 【答案】(1)弹簧被压缩的程度 (2)当物体的质量一定时，物体的速度越大，所具有的动能也就越大 【详解】（1）实验中应用转换法通过弹簧被压缩的程度反映小球动能的大小。 （2）比较实验2和实验3，小球的质量相同，下落的高度不同，到达水平面的速度不同，而且下落的高度越高，到达水平面的速度也就越大，弹簧被压缩的长度也越大，因此可得出当物体的质量一定时，物体的速度越大，所具有的动能也就越大。 13．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平桌面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 (1)要探究动能大小与物体质量的关系应使球到达底部的 相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是让质量 （填“相同”或“不同”）的铁球从 （填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。 (2)由甲、丙两次实验可以得出的结论是 。 (3)该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。物理中这种研究问题实验方法的是 法。 【答案】(1) 速度 不同 相同 (2)见解析 (3) 纸盒移动的距离 转换 【详解】（1）[1][2][3]根据控制变量法的思想，研究与多个因素的关系时，只让其中一个因素变化，而控制其它几个因素相同，这样就能看出结果与该因素的关系了。所以要探究动能大小与物体质量的关系，应使铁球到达底部的速度相同，即从相同高度由静止滚下，而让小球的质量不同。 （2）甲、丙两次实验，球的质量相同，甲球滚下的高度大于丙球滚下的高度，甲球到达水平面的速度较大，甲球将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。 （3）[1][2]铁球从斜面上由静止滚下，与放在水平桌面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动的距离越远，说明铁球动能越大，即用纸盒移动的距离来代表铁球的动能大小。物理中将原本复杂、抽象或不可见的问题转化为简单、具体或可见的问题，这种研究问题的实验方法是转换法。 14．如图所示是“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，木块沿水平面向右运动直至停止。 （1）实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小。 （2）如图甲，乙所示，让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探钢球的动能大小与 的关系。若甲、乙两图中小球推动木块直至停下过程中，木块克服摩擦力所做的功分别为W1与W2，则W1 W2（填“>”、“<”或“=”）。 （3）如图丙丁所示，实验时，让不同质量的小球A、B将弹簧压缩相同的长度，小球被释放后撞击木块，然后观察现象来得出动能大小与质量关系。你觉得这样的实验过程能否得出符合理论的实验现象？ ，为什么？ 。    【答案】 钢球推动木块移动的距离 速度 < 否 木块移动的距离相同 【详解】（1）[1]让钢球从某一高度由静止释放，在向下摆动的过程中重力势能减小，动能增大，所以钢球在最低位置获得的动能是由初始位置时的重力势能转化来的；在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察钢球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想。 （2）[2][3]图中实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，即钢球滚动到斜面底端的速度是不同的，即探究动能大小与物体运动速度的关系。根据图示可知，甲中木块移动的距离远；木块在运动过程中受到的摩擦力大小相同，根据W=fs可知，W1<W2。 （3）[4][5]若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，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。 15．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 实验次数物理量 l 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）分析表中数据，可得第1次实验的s1= h1，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；第2次实验的s2= h2，这是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 （3）比较第1次实验和第2次实验的数据可得：两次实验提升的重物G1 G2（选填“＞”，“＜”或“=”），机械效率η1 η2（选填“＞”，“＜”或“=”），从两次使用的滑轮组装置角度分析，造成两次机械效率有这样关系的原因是 。 （4）小组同学再用第1次实验使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s3= m，机械效率η3= ； （5）比较第1次和第3次实验的机械效率，可得：使用同一滑轮组提升物体，物体越 （选填“轻”或“重”），滑轮组的机械效率越高。 【答案】 匀速 3 甲 4 乙 = > 使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低 0.3 83.3% 重 【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[2][3]由表格中的数据可知，第1次实验中的，即由三段绳子拉着动滑轮，故图中的甲图是该实验的装置。 [4][5]第2次实验中的，即由四段绳子拉着动滑轮，故图中的乙图是该实验的装置。 （3）[6][7][8]由第1次实验和第2次实验的数据可知，两次实验提升的重物，机械效率；造成两次机械效率有这样关系的主要原因是动滑轮的个数是不同的，动滑轮个数越多，机械效率越低，即使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）[9][10]由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验绳端移动距离 机械效率 （5）[11]比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，物体重力越大，即增大物体的重力大小，可以提高滑轮组的机械效率。 16．我国乒乓球制造企业已经研制生产出了无缝乒乓球。据厂家宣传，与有缝乒乓球相比无缝乒乓球弹性更强。小明选择同一厂家生产的材料、大小相同的有缝和无缝乒乓球各一个，在同一个台面上，探究其弹性的强弱。实验数据记录如下表。 由静止释放高度h1/cm 有缝乒乓球弹起高度h2/cm 无缝乒乓球弹起高度h3/cm 20 12 13 30 19 20 40 23 26 50 31 32 （1）当乒乓球从高处释放时，具有 能。乒乓球能弹起一定高度，说明乒乓球在离开台面 （选填“前”或“后”）具有弹性势能； （2）当释放高度相同时，可根据 比较两种乒乓球的弹性强弱。对比两组实验数据，可知 （选填“有缝”或“无缝”）乒乓球弹性更强； （3）请根据表中无缝乒乓球的实验数据，在如图的坐标系中描点作出图像 。分析图像可以得出结论： 。 【答案】 重力势 前 弹起高度 无缝 在同一台面上，无缝乒乓球弹起的高度与静止释放的高度成正比 【详解】（1）[1]当乒乓球从高处释放时，乒乓球由于被举高，具有重力势能。 [2]乒乓球能弹起一定高度，是因为乒乓球在下落过程中被挤压，发生了弹性形变，由于要恢复原状对乒乓球产生弹力，使乒乓球弹起，乒乓球在离开台面前，具有弹性势能。 （2）[3]当释放高度相同时，可根据乒乓球弹起的高度判断出两种乒乓球的弹性，弹起的高度越高，弹性越强，这用到了转换法。 [4]对比两组实验数据，当释放高度相同时，无缝乒乓球弹起高度更高，说明无缝乒乓球的弹性更强。 （3）[5]静止释放的高度为横轴，无缝乒乓球弹起高度为纵轴，根据表中对应的实验数据描点画出图象，如图 [6]由图象知：在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。 17．如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。 (1)该实验中所探究物体的动能是指 （选填“小球A”或“木块B”）的动能； (2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越 ，木块B被撞得越远。可得结论： ； (3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面 高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 【答案】(1)小球A (2) 大 质量相同时，小球的速度越大，动能越大 (3)同一 【详解】（1）物体的动能大小不易直接比较，实验中小球从斜面运动到水平面推动木块运动的距离越大，表明所做的功越多，动能越大，故该实验中所探究物体的动能是指小球A的动能。 （2）[1][2]实验中通过控制小球A的高度来控制速度的大小，高度越大，速度越大，木块B被撞得越远，表明小球所做的功越多，动能越大，所以可得结论是质量相同时，小球的速度越大，动能越大。 （3）若要研究物体动能与质量的关系，根据控制变量法，应保持速度一定，改变质量，故应让不同质量的小球A从斜面同一高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。 18．小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。    （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示； （2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中： ①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的 ； ②选用图甲探究的是动能与 的关系，得出的结论 ； ③选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论 ； ④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、控制变量法等；本实验中运用了两种研究方法，一是得出的结论 法；二是转换法，用 来表示小球动能的大小。 【答案】 速度 速度 物体的质量相同时，速度越大动能越大 质量 物体的运动速度相同时，质量越大动能越大 控制变量法 转换法 【详解】（2）①[1]乙图中，小球的质量不同，根据控制变量法可知，需控制小球在水平面运动的初速度相同，因此乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下，这样它们到达斜面底端的运动速度相等。 ②[2][3]选用图甲，让质量相同的小球沿斜面的不同高度由静止滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与运动速度的关系，能得出的结论是：当物体的质量相同时，速度越大动能越大。 ③[4][5]选用图乙，让质量不同的小球，由斜面的同一高度滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了小球的运动速度相同，目的是探究物体的动能与质量的关系，能得出的结论是：当物体的运动速度相同时，质量越大动能越大。 ④[6]因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法。 [7]实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法。 19．如图所示，小丽同学在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个（g取10N/kg）。 (1)杠杆在如图甲的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； (2)杠杆调节好后，小丽同学在杠杆两端悬挂钩码，杠杆静止时如图乙所示，此时杠杆 （填“是”或“不是”）处于平衡状态。但是她的小组同伴说要调节两端钩码悬挂的位置，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ； (3)改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠杆始终在水平位置保持平衡（如图丙），测力计示数将 （选填“变大”或“变小”）； (4)下列因素中，不会影响探究结果的是（　　） A．铁架台没有放在水平台面上 B．实验所用的钩码生锈 C．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大 D．弹簧测力计未调零 【答案】(1)右 (2) 是 便于测量力臂大小 (3)变大 (4)A 【详解】（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，说明杠杆左侧偏重，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[1]杠杆静止，所以是平衡状态。 [2]使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，故好处是便于测量力臂大小。 （3）如图乙所示，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，左侧钩码对杠杆的拉力和力臂不变，弹簧测力计拉力的力臂变短，杠杆始终保持在水平平衡，由杠杆的平衡条件可知，测力计示数变大。 （4）A．实验前需要调整杠杆平衡，故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响，故A符合题意； B．所用的钩码上锈，单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意； C．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大，所测拉力不准确，对实验有影响，故C不符合题意； D．弹簧测力计未调零，会使测得的力偏大或偏小，对实验有影响，故D不符合题意。 故选A。 20．如图甲是小明放学回家时在路上见到的一起两小车追尾相撞的事故。小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关，他想知道：影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大? 他利用如图乙、丙的实验装置进行了一系列实验测定。 (1)图乙中，让两个质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是为了保证小球到达水平面的 相同；实验是通过观察 来反映小球动能的大小； (2)图乙探究的是物体动能与 的关系； (3)由图丙实验得到的结论是：质量相同时，小球的 越大，小球的动能越大。 【答案】(1) 速度 小球推动物块移动的距离 (2)质量 (3)速度 【详解】（1）[1]小球从斜面的同一位置由静止释放目的是为了使小球到达斜面底端的速度相同。 [2]实验中运用转换法通过观察小球推动物块移动的距离远近来表示动能的大小。 （2）图乙中小球达到斜面底端的速度相同，质量不同，木块被撞击的距离不同，说明物体动能与质量有关。 （3）图丙中，小球的质量相同，达到斜面底端的速度不同，且小球速度越大，木块被撞击的距离越远，说明小球具有的动能越大，因此可得结论为：质量相同时，小球的速度越大，小球的动能越大。 21．如图为小召同学探究“牛顿第一定律“的实验装置。实验中小召先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动。逐渐减小水平面的粗糙程度，观察小车运动的距离，从而得出运动和力的关系。 （1）小召在实验操作中有一处明显的错误是 （不要求解释错误的原因）； （2）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等“）； （3）推理：本实验中，如果小车在水平面滑行时，受到的阻力为零，它将做 ； （4）小召按正确的操作步骤进行实验，若小车在棉布、木板表面上克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1 P2（选填“＞““＜““＝“）。 【答案】 分别用不同的力推了一下小车 相等 匀速直线运动 ＞ 【详解】（1）[1]小车运动的距离长短不仅与小车受到的摩擦力有关，还与小车的初始速度有关，因此在研究阻力对其运动距离的影响时，要控制小车的速度相同，即要用到控制变量法；由于用不同的力推小车，导致了小车的初始速度不同；故这种操作是错误的。 （2）[2]小车从斜面的同一高度由静止释放，从而使它们刚运动到水平面上时具有相同的速度。 （3）[3]在这三次实验中，第一次实验小车在毛巾表面上运动的距离最短，这表明小车在毛巾表面上受到的阻力最大，随着接触面的改变，发现接触面越来越光滑，阻力越来越小，木块运动的距离会越来越长，运动的时间也越来越长，速度减小得越慢；由实验事实可以推知：如果没有阻力，小车将做匀速直线运动；这一过程中运用了科学推理法。 （4）[4]因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在棉布、木板表面上克服阻力做功相等，即W1＝W；但在木板表面滑行时间长，根据知木板表面功率小，棉布表面功率大，即则P1＞P2。 22．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。    （1）如图（a），杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节； （2）如图（b），在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 。若左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，则此时弹簧测力计示数应为 N； （3）如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比，弹簧测力计示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 右 便于测量力臂 2 变大 【详解】（1）[1]如图（a），杠杆在支架上，左端下沉，要使其在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向向右调节。 （2）[2]杠杆在水平位置平衡，力臂落在杠杆上，便于力臂测量。 [3]若左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，由杠杆平衡条件得，此时弹簧测力计示数应为 （3）[4]如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比，拉力的力臂变短，阻力与阻力臂的乘积不变，由杠杆平衡条件得，弹簧测力计示数将变大。 23．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）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能。其动能大小是通过 来反映的； （2）小木块最终会停下来是因为受到 力的作用。 （3）分析比较甲和乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越 。 （4）分析比较 两组实验可知物体的动能与质量的关系。 （5）如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 【答案】 重力势 木块移动的距离大小 阻 大 甲、丙 不能 【详解】（1）[1][2]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的。 （2）[3]小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用。 （3）[4]分析比较甲和乙两组实验知道，小球的质量相同，在斜面上的高度不同，到达水平面的速度不同，甲中小木块移动的距离较远，说明动能较大，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （4）[5]甲、丙两组实验中物体的质量不同，其高度相同，到达水平面时的速度相同，由此可知，甲、丙实验可得出物体的动能与质量的关系。 （5）[6]若水平面绝对光滑，木块在滑动过程中不受力，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。 24．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小雅用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据见下表： 序号 钩码重G/N 物体上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/％ ① 1 0.1 0.80 0.2 62.5 ② 2 0.1 1.25 0.2 ③ 3 0.1 1.75 0.2 85.7 (1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计； (2)根据表格中数据序号②的机械效率大小为 %； (3)分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加 ，动滑轮的机械效率变大； (4)有同学提出在该实验中，为了方便读数，可以用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态，读出拉力数值来计算机械效率，请你对这种做法做出评价，并说出理由 。 【答案】(1)匀速 (2)80.0 (3)物重 (4)错误，理由见解析 【详解】（1）弹簧测力计需要匀速竖直向上拉，动滑轮和重物处于平衡态，受平衡力，拉力才是一个定值，才能够读出弹簧测力计的示数。 （2）序号②的机械效率大小为 （3）分析表格中的数据，同一个滑轮组，发现物体越重，机械效率越高，故对于同一动滑轮，增加物重，动滑轮的机械效率变大。 （4）这种做法是错误的，弹簧测力计静止时读数，摩擦力与匀速拉动时不同，测得的机械效率不准确。 25．某同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板让小车（实心）从斜面上的同一位置由静止滑下，在水平面上分别标记出小车停下时的位置，如图所示。 （1）实验中每次均让小车从斜面同一位置由静止滑下，使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等。改变小车所受阻力大小，是通过改变水平面的 来实现。 （2）下图是对在水平面上运动的小车进行的受力分析，其中正确的是 。   A．B． C． D． （3）实验中，小车在棉布、木板上克服阻力做的功 （选填“＞”“＜”或“＝”）。 （4）在此实验所给器材基础上将小车换成木块，再添加一个小铁球，运用这些器材一定可探究的是 。 A．物体动能大小与质量是否有关    B．物体动能大小与速度是否有关 C．A、B都可探究 （5）实验时，通过观察 来反映物体动能的大小，这里用到了 法。 【答案】 粗糙程度 B = B 木块被推动的距离 转换法 【详解】（1）[1]改变小车所受阻力大小，是通过在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板等不同物体，从而改变水平面的粗糙程度来实现的。 （2）[2]小车在水平面上运动时受到竖直方向的重力、支持力的作用，水平方向上受到接触面的摩擦力，摩擦力的方向与小车运动的方向相反，故B正确，ACD错误。 故选B。 （3）[3]实验中，实验中每次均让小车从斜面同一位置由静止滑下，使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等，小车的动能相同，小车克服摩擦做功，最终停下来，动能全部转化为内能，故小车在棉布、木板上克服阻力做的功=。 （4）[4]在此实验所给器材基础上将小车换成木块，再添加一个小铁球，运用这些器材，可以让小球从斜面的不同高度自由滑下，推动水平面上的木块运动，通过木块运动的距离可以知道小球动能的大小与小球速度的关系，故一定可探究的是:物体动能大小与速度是否有关；因为只添加一个小铁球，无法探究物体动能大小与质量是否有关，故B符合题意；AC不符合题意。 故选B。 （5）[5][6]实验时，通过观察木块木块被推动的距离来反映物体动能的大小，木块被推动的越远，小球的动能越大，这里用到了转换法。 26．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下： （1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使物体升高； （2）图乙中弹簧测力计的示数为 N，表格中②处数据应为 %； （3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 实验次数 物体重力/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率η 1 3 0.1 2.0 0.3 50% 2 6 0.1 ① 0.3 ② 【答案】 匀速 3.2 62.5 不变 【详解】（1）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。 （2）[2]由图可知，测力计分度值为0.2N，示数为3.2N。 [3]第2次机械效率为 （3）[4]若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮自重做的功，此时滑轮组的机械效率 当用同一滑轮组提升相同的物体时，G动与G物均不变，由上式知，滑轮组的机械效率不变。 27．如图所示是探究“杠杆平衡条件”的装置。 (1)杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态； (2)实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量 ； (3)如图乙所示，在B点挂2个钩码，发现杠杆不平衡，此时 （选填“能”或“不能”）再调节平衡螺母； (4)实验次数实验过程中得到的相关数据记录在表中： 实验次数 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 根据以上数据得出杠杆平衡条件是 （用字母表示），多次实验的目的是 ； (5)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改成用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从①位置转动到②位置时，其示数大小将 （填“变大”“变小”或“不变”），原因是 。 【答案】(1)平衡 (2)力臂 (3)不能 (4) 获得普遍性规律 (5) 变大 阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大 【详解】（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，杠杆静止，此时杠杆处于平衡状态。 （2）实验前调节杠杆在水平位置平衡后，当挂上钩码后，钩码对杠杆的拉力竖直向下，若杠杆在水平位置平衡，则钩码对杠杆的拉力方向与杠杆恰好垂直，可以在杠杆上直接测量力臂。 （3）实验过程中绝对不允许再调节平衡螺母，如果调节平衡螺母会使杠杆的重心发生改变，这样杠杆的自重会对实验结果产生影响。只能是移动钩码的位置或加减钩码使杠杆在水平位置平衡。 （4）[1]根据以上数据可知，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，因此可以得出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂或。 [2]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据排除偶然性，寻找普遍规律。 （5）[1][2]保持B点不变，若拉力向右倾斜时，此时的动力臂变小，而阻力和阻力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件可得，弹簧测力计示数大小将变大。 28．如图所示是潇潇同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表：    实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 机械效率 1 1 10 0.5 30 66.7 2 2 10 0.75 30 88.9 3 2 20 0.75 （1）实验中应该 拉动弹簧测力计，在第3次实验中，弹簧测力计移动的距离为 cm，滑轮组机械效率为 ； （2）分析实验数据，可得出的实验结论是：滑轮组机械效率与 有关； （3）潇潇进一步想利用实验器材探究一下杠杆的机械效率，她设计实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持 （如图所示）；    ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 ③则杠杆机械效率的表达式为η= ；（用已知或测量的物理量符号表示） ④若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 匀速 60 88.9% 提升物体的重力 水平 变大 【详解】（1）[1][2][3]实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；绳子的有效段数为3，钩码上升高度是20cm，第3次测量中，弹簧测力计移动的距离为 s=3h=3×30cm=60cm 滑轮组机械效率为 （2）[4]由1与2、3数据可知，同一滑轮组，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，可以得到滑轮组机械效率与提升物体的重力有关。 （3）①[5]探究杠杆平衡条件时，杠杆要保持水平位置，此时力臂在杠杆上，便于读取力臂。 ③[6]有用功为 W有=Gh1 总功 W总=Fh2 机械效率的表达式 ④[7]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且 W有+W额=W总 设杠杆重心升高的距离为h，则有 Gh1+G杠h=Fh2 而G不变，h1不变，G杠不变，钩码从A点到C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，所以Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小；由 可知，杠杆的机械效率变大。 29．图甲、乙、丙是小李利用质量均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重） (1)实验前杠杆如图甲所示，应将杠杆左端的螺母向 调，此操作使杠杆在水平位置的目的是 ； (2)得出杠杆平衡条件后，小李又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会大于，与实验结果不符，原因是 ； (3)实验结束后，小李自制了如图丙的杆秤，当秤盘内不放任何东西时，将秤砣调至点处，杆秤水平平衡。接着在秤盘内放有一杯水，秤砣调至点时杆秤水平平衡，取下这杯水，再在秤盘内放一杯等体积的某种液体，秤砣调至点时杆秤水平平衡。已知OD=2cm，OC=EC=4cm，EF=1cm，秤砣质量为100g，忽略杯子自重。则处标注的密度应为 ；若想增大量程，应将提钮O点向 （选填字母“C”或“D”）移动一些。 【答案】(1) 右 使支点通过杠杆重心，便于测量力臂 (2)实际上还要克服杠杆自重，所以弹簧测力计的示数会大于3N (3) 1.25 D 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，杠杆左端下沉，说明左端重，应将杠杆左端的平衡螺母向右调节，才能使得杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是使支点通过杠杆重心，便于测量力臂。 （2）如图乙所示，设杠杆上一格的长度为l，若不计杠杆自重，根据杠杆平衡条件则有，解得测力计拉力 因为实际上还要克服杠杆自重，所以弹簧测力计的示数会大于3N。 （3）[1]当秤盘内不放任何东西时，将秤砣调至点处，杆秤水平平衡，说明点是零刻度线。当左边放置水时，根据杠杆平衡条件有 当左边放置某液体时，根据杠杆平衡条件有 因此可知 而水和该液体的体积相等，根据密度公式可知，解得 [2]量程是指杆秤能测量的最大质量，根据杠杆平衡，当秤砣质量不变时，若要增大量程，即增大测量的物体的质量m物，应减小，增大可满足题意，因此，应将提钮O向D移动一些。 30．设计一个实验，探究重力势能大小和物体质量以及物体所处高度的关系，写出需要的实验器材、主要步骤和实验结论。 （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验结论： 。 【答案】 细沙、实心铁球和等体积的实心铝球 ①将实心铁球和等体积的实心铝球分别从同一高度由静止释放，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度； ②将实心铁球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度 ①在物体高度一定时，物体质量越大，重力势能越大； ②在物体质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大 【详解】（1）[1]实验中根据物体所砸沙坑的深浅来反映重力势能，撞击的凹坑必须截面积相同，应保证选取的球的形状相同，质量不同，所以需要的器材：细沙、实心铁球和等体积的实心铝球。 （2）[2]①在探究重力势能和物体质量的关系时，要控制高度相同，改变质量，故将实心铁球和等体积的实心铝球分别从同一高度由静止释放，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度； ②在探究重力势能和下落高度的关系时，根据控制变量法，要控制物体的质量不变，改变物体所处的高度，故将实心铁球分别举到不同的高度，让其自由落到细沙上，观察细沙下陷的程度。 （3）[3]通过实验现象可知：①在物体高度一定时，物体质量越大，重力势能越大；②在物体质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $