1、错题集训29：中考模拟试题精选之实验探究题（功、能和机械）落锤样品电磁铁高度调节第1题图1铺设水泥路时，有时要在水泥里面掺入少量纤维材料。某科学兴趣小组为探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度，设计好方案，利用图中装置用落锤对样品进行连续撞击直至样品断裂，将数据记录在表中。请回答下列问题：（1）样品的牢固程度可通过比较样品断裂时所承受的 来判断。（2）表中“”处填写的内容应为 。实验组别样品厚度/cm样品面积/cm2 / cm掺入纤维种类纤维掺入量/%撞击次数1410050无无202410050A纤维0.1803410050B纤维0.190（3）为缩短检验上述规格样品的实验时间，
2、需减少撞击次数，可采用的方法是 。2小明家买了一桶水，小明的爸爸要将这桶水搬到他家所住的3楼（如图所示），小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。（1）小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是 A测出这桶水的重力B测出两层楼的楼梯总长度C测出两层楼的竖直高度D测出上楼所用的时间E算出他爸爸搬运这桶水的功率（2）小明在测量中所需要的器材有：弹簧测力计（量程足够大）、 。（3）小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容。两层楼的高度h/m爸爸上楼的时间t/s爸爸搬运这桶水的功率P/W3通过学习，我们已经知道，物体的动能和质量、速度有关。质量越大，
3、动能越大；速度越大，动能也越大。物体的重力势能和物体的质量和位置有关。物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。如图，AB、AC是两个光滑斜面，有两块体积相同的铁块和木块分别从斜面的A处滑下。则下列说法正确的是 。A在A处铁块势能大，在斜面底端木块动能大B在A处铁块和木块的势能相等，在斜面底端铁块和木块动能相等C在A处木块势能大，在斜面底端铁块动能大D在A处铁块势能大，在斜面底端铁块动能大进一步研究发现，物体的动能和重力势能都可以通过定量的计算，动能为EK=mv2/2，重力势能为EP=mgh，则到达底部B点和C点的铁块和木块，铁块的速度 木块的速度。（填“”、“”或“=”）4某同学在探究
4、“物体动能大小与物体速度和质量的关系”实验中，所用的实验装置如图甲所示。A为小球，B为木块。（1）前两次的实验数据如表，在第3次实验中，木块移动的距离如图乙所示，a为木块左侧面的初位置，b为木块左侧面的末位置。次数小球的来源:学科网质量m来源:Zxxk.Com小球下落的高度h小球到达底端的速度v木块移动的距离s/cm1大h0v060.82中h0v048.23小h0v0根据表格和图中的信息，将表格中的空白处填写完整。（2）分析表中的数据可得出的探究结论是 。（3）如图在第1次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，解决的办法是 。（4）如果用圆柱体代替小球做该实验，其好处
5、之一是 。（5）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验还能得出结论吗？答： 。5实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。实验数据如表：实验组别钢球质量/g钢球下摆高度/cm木块滑行距离/cm12030452202030340205846020（1）从上表看出，本实验中研究动能大小与哪些因素有关的研究对象是 。实验中通过观察 来判断研究对象的动能大小。（2）控制钢球下摆高度不变，目的是保证钢球在最低点时的 不变。通过前3组数据中第两组数据可以得出：在速度不变的情况下，物体的动
6、能随着其质量的增大而增大。（3）让质量相同的钢球从不同高度摆下，钢球下摆高度增大，钢球在最低点时的速度增大。从前3组数据中第 两组数据可以得出：在质量不变的情况下，物体的动能随着其速度的增大而增大。（4）在第4组实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做本组实验。甲同学建议换用同样材质较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用 同学的建议。6探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜而上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题：（1）小车进入水平面时的动能是由 转化来的，实验时通过比较 来判断动能大小。（2）让一小车从斜面不同高
7、度由静止将放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与 的关系，得出的结论是： 。（3）实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方法。请答一种方法： 。一些物体的动能行走的牛约60J跑百米的运动员约3102J飞行的步枪子弹约5108J（4）小希通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能（如表所示），结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是 。7大家都知道：“摩擦生热”，那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳
8、等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功（W）和做功产生的热（Q）两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量 和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功（W）；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热（Q）。（1）焦耳做这个实验的目的是 。（2）小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热两者之的比值关系。具体方案是： 用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯。
9、 用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1。 将水倒入保温杯中，测量杯中水面高度，记为h水。计算出h杯-h水,这也就是杯中水下落的高度。 在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1 的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙。 （填写操作）,计算出水的重力所做的功（W）。 测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热（Q）。叶片转轴木塞（第8题图） 根据、数据，得出两者的比值关系。8根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转
10、轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有： 。（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因： 。（3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。实验序号重物质量（千克）下降高度（米）升高温度（）实验序号重物质量（千克）下降高度（米）升高温度（）12050.5410来源:Zxxk.Com100.5220101.0530101
11、.5320151.5640102.0若使容器内相同质量水的温度升高2.5，则25千克的重物需下降 米。9小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，一时又找不到其它 测量工具，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，如图甲；步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙；步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙。（1）步骤一中“在木棒的左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡”是为了防止 对测量结果的影响。（2）步骤三中，当木棒
12、处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力是 牛。（弹簧测力计自身重力不计）10随着智能手机的普及，低头看手机的“低头族”越来越多。那么，颈椎承受的压力跟低头的角度有什么关系？科研人员进行了研究：制作头部模型，如图甲，头部可绕支点O（颈椎）转动，转动角度通过固定在上面的量角器测量，将一个小球挂入模型内，其重为5牛模拟头部重力，头部后面绑一根绳子模拟肌肉，绳子上系一测力计。支点（颈椎）承受的压力约为头部重力和绳子拉力之和，实验数据如下表：低头角度/度绳子拉力/牛颈椎承受的压力/牛00515510309144513.518.56017.522.5甲O（1）分析表中数据，可得出的
13、结论是 ；（2）该头部模型相当于绕O点转动的杠杆，如图乙，当低头角度增大时，头部重心向左移动，拉力F的力臂变小，请分析拉力F变大的原因 ；（3）下列措施中，有利于保护颈椎的是 。A不要长时间低头看手机来源:学科网ZXXKB适当抬高手机屏幕，减小低头角度C低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力11小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m
14、1a0.5020.0010.102b0.5030.008.203c1.0020.0014.00请回答以下问题：（1）实验中，是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小；（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关；（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关；（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 A、窄而长的 B、宽而长的 C、窄而短的 D、宽而短的。12小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关猜想二：
15、物体的重力势能与物体的下落高度有关猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表：实验序号铅球代号铅球质量/g下落高度/m陷入沙中的深度/mA2000.50.1B4000.50.25来源:学科网C20010.2D20010.2（1）本实验中，采用的研究问题的方法是 。（写出一种方法即可）（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。（3）为验证猜想二，应比较 （填实验序号），得到的
16、结论是：当物体质量相 同时， 。（4）比较，得到的结论是 。（5）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep=mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为 J。（忽略空气阻力，g=10N/kg）13利用带有刻度的均匀杠杆探究“杠杆平衡条件”，实验所用钩码质量均相等。（1）实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向 （左/右）调节，直到杠杆在水平位置平衡，调到水平位置平衡的目的是便于测量 ；（2）调节好杠杆平衡后，在A处挂上4个钩码（如图a所示），为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂 个钩码。
17、取下钩码，又改用弹簧测力计在B处沿两个方向拉（如图b所示），均使杠杆在水平位置平衡，则两次施加拉力的大小关系为F1 F2（/=/）；（3）在实验中，小明不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失，于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡（如图C所示），此装置 （能/不能）继续用来完成探究杠杆平衡条件的实验。14在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置：（1）实验前，小明同学发现实验装置处于如图甲所示的状态，实验前，首先应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，这样做的好处是 ；（2）某实验小组在正确操作过程中，得出的实验数据如下表。小
18、明同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂；小华同学分析实验数据后认为杠杆平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂。根据所学知识，你认为他们中正确的应该是 同学（选填“小明”或“小华”）。原因是 。序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm125522366334224434265369264428（3）把图乙中A点的钩码取下，在A点用弹簧测力计施加一个竖直向下的拉力F时，杠杆仍能在水平位置平衡，如图丙所示。当拉力F向左倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。15如图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中：
19、（1）首先应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为 。（2）实验过程中，给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆保持水平平衡状态，这时就可读出相应的数据。当然也可通过移动钩码的位置使杠杆在倾斜状态下达到平衡，并进行相关数据的测量。但我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验，其原因主要是 。（3）小明和同学们一起，进一步探究“杠杆平衡，阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的关系”的实验。探究过程中，在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下力
20、F，保证杠杆处于平衡状态。记录的数据如下表所示。实验第1次第2次第3次第4次第5次动力F/N0.51.02.02.54.0动力臂L/m0.40.20.10.080.05（a）请根据表中数据，画出动力F与动力臂倒数1/L的图象。（b）由图象可得出：杠杆平衡，阻力和阻力臂的乘积不变时，F与L成 比。16.图1是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球、从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块、发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。（1）为完成实验，应使两个质量 的小球从轨道上 高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）（2）由图1场景可知，碰撞木块
21、前瞬间，小球 的动能较大，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB，则fA fB，滑行中，木块的动能转化成 能；（3）图2是某次实验的场景：将两小球从图中E、F处静止释放，最终木块从水平木板的右端滑出，小丽用质量更大的木块替换木块后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块未滑出木板，小丽的实验改进有一处遗漏，它是 。17某班同学进行登楼比赛，看谁做功快甲、乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中（g=10N/kg）学生实验序号学生的质量m/kg楼梯高度h/m登楼做的功w/J所用时间t/s甲1503
22、15005250315008乙354612454316205（1）第3次实验乙同学做的功是 J。（2）分析比较实验序号1和2，可以得出的初步结论是做相同的功，用时 （填“多“或“少“）的做功快。（3）通过实验序号2与3比较甲、乙同学做功的快慢，则可以比较 的比值。（4）分析比较实验序号1和4，可以得出的初步结论是做功时间相同时，做功越 （填“多“或“少“）的做功快18小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会（“变大”、“变小”或“不变”），其理由是。（2
23、）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是。请给出一条减小此差异的建议。实验次数物重G/N测力计的示数F/N11.000.6521.500.9032.001.1519如图所示，先用弹簧测力计测出物体的重力，再分别使用定滑轮、动滑轮提起物体，并用弹簧测力计测出两种情况下所用拉力的大小和方向，将实验结果填入表中。表一：物体的重力直接提起物体使用定滑轮使用动滑轮拉力大小拉力方向拉力大小拉力方向拉力大小拉力方向1N1N向上1N向下0.5N向上（1）由表一数据可得出的结论： 。在旁边放上刻度尺，分别测出物体上升的距离和拉力移动
24、的距离，得到表二中的数据。表二：物体上升的距离/cm使用定滑轮时拉力移动的距离/cm使用动滑轮时拉力移动的距离/cm2244486612（2）由上表二数据可得出结论： 。（3）结合表一和表二的数据可得出结论： 。20如图所示，某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重力，在称象过程中，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下：a如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡。b将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变。用弹簧测力计在A点竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图乙所示。测得OB=8
25、cm，OA=9m，弹簧测力计的示数为200N根据上述数据测出了大象的重力。（1）大象的重为 N。（2）设计步骤a的目的是 。（3）若弹簧测力计量程为200N，利用现有器材称一只重力更大一些的大象的做法是 。参考答案1（1）撞击次数 （2）落锤高度 （3）增加落锤高度（或选择质量大的落锤）2（1）B； （2）皮尺（或卷尺），秒表（或手表、钟表） （3）这桶水的重力G/N3D =4（1）24.5；（2）当速度相同时，质量越大，动能越大（3）降低小球下落的高度（4）有利于使木块沿着与木板平行的方向做直线运动（5）不能5（1）钢球；木块运动的距离；（2）速度；（3）1、2；（4）甲6（1）重力势能；木
26、块被推动的距离；（2）速度；当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；（3）增大小车下滑的高度（或减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力（4）速度7所挂重物的重力（质量） （1）研究摩擦做功和产生热（量）的关系 （2）将保温杯慢慢上下翻转多次（n次）8（1）刻度尺、温度计（2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热）（其它合理答案也给分） （3）209（1）木棒自身重力 （2） 6.610（1）颈椎承受的压力随着低头角度的增大而增大 （2）根据杠杆平衡条件可知：Gl1Fl2，当低头角度增大时，l1增大，G不变，l2减小，故F增大 （3）ABC11（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）宽度；（4）
27、D12（1）控制变量法；（2）铅球陷入沙中的深度；（3）；物体所处的高度越高，重力势能越大；（4）物体的重力势能与物体运动的路径无关；（5）2。13（1）左；便于测量力臂长度；（2）3；（3）能14（1）右；便于测量力臂，并能消除杠杆自身重力的影响；（2）小华；小明直接将力和力臂两个不同的物理量相加的处理数据方法不正确；（3）变大15（1）零；（2）便于测力臂；（3）（a）见图；（b）反 16（1）相同 不同；（2） = 内 （3）没有将木块也更换为与木块相同的木块17（1）3240 （2）少 （3）做的功与所用时间 （4）多18（1）变小测力计自身有重力（2）动滑轮有重力将动滑轮的重力计入在提升物体的重力内，然后比较（其他合理即可）19（1）使用定滑轮不省力，但能改变力的方向；使用动滑轮省一半力，但不能改变力的方向；（2）使用定滑轮不省距离也不费距离，使用动滑轮费1倍距离；（3）定滑轮不省力，不费距离，但能改变力的方向；动滑轮能省一半力，但费1倍的距离，不能改变力的方向20（1）2.25104；（2）消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响；（3）将铁笼向O点靠近