知识点挑题 - 初中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
小明猜想物体的重力势能大小可能与物体的质量及被举的高度有关\(.\)为了验证自己的猜想，他进行了如下实验，让两个不同质量的锥子分别在两个不同高度自由下落，扎到下方四本相同的旧书上，书因此被扎出孔，分析这些被扎孔的不同，如图所示．
\((1)\)若比较甲和乙，这是通过控制 ______ 不变，来探究重力势能的大小与 ______ 的关系；
\((2)\)在\((1)\)中，小明不仅比较了甲、乙，还比较了丙、丁，他这样做的目的是 ______ ．
\((3)\)小明设想了以下两种方案来判断物体重力势能的大小，你认为最佳的一种是 ______
A.测出书上被扎孔的深度； \(B.\)数出被扎孔的纸的页数．

难度：较易

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2．
在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。在此实验中，我们是通过观察 ______ 来比较各铁块重力势能的大小；
若\(A\)、\(B\)两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是\(h_{A}\) ______ \(h_{B}\)；
若\(A\)、\(C\)两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是\(m_{A}\) ______ \(m_{C}\)。

难度：易

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3．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示．在此实验中，我们是提供通过观察 ______ 来比较各铁块重力势能的大小．若A．B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h_A______ h_B．（选填：“大于”、“等于”或“小于”）

难度：中等

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4．在探究“物体重力势能大小与物体质量的关系”时，小华设计了如图甲所示的实验装置．将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上，管内有可以上下移动的塑料块（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）．小华将一只钩码从管口由静止释放，钩码撞击塑料块后一起向下移动一段距离AB．取出钩码，换另一只质量不同的钩码从同一位置由静止释放．测量塑料块下移的距离BC，比较AB和BC，得出实验结果．
（1）测量AB距离如图乙所示，其值为 ______ cm．
（2）本实验中通过 ______ 反映钩码重力势能的大小．
（3）指出小华实验过程中存在的两点不足① ______ ；② ______ ．

难度：中等

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5．如图所示，小华用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验：①该实验是通过观察比较 ______ 来间接判断物体重力势能大小的；②实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体 ______
的关系，操作时应该让木块从 ______ 选填“相同”或“不同”）的高度自由下落；③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法 ______ ．

难度：中等

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6．为了“探究金属球的重力势能大小与什么因素有关”，物理课外兴趣小组的同学们利用学校运动场上的沙坑和质量不同但体积相同的金属球来进行实验，如图所示．
（1）实验步骤为：
A．将沙坑中的沙面抹水平；
B．让同一金属球从 ______ 高度由静止自由下落，观察坑中的水平沙面被撞击后凹陷的程度；
C．让质量不同的金属球从 ______ 高度由静止自由下落，观察坑中的水平沙面被撞击后凹陷的程度．
（2）实验中，沙坑中的沙面凹陷的程度反映了金属球的 ______ 大小，金属球撞击沙面直到静止，金属球的机械能转化成为 ______ 能．

难度：中等

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7．阅读材料，回答材料后的问题
高空坠物危害有多大
现在从高楼上坠落物体伤人事件时有发生，许多人甚至认为从摩天大楼上掉下来的硬币如果砸到人身上也会要了人的命．理由是由于重力的作用，下落的物体一直在加速，只要下落距离足够长，硬币总会达到使人致死的速度．
实际上这个结论是在不考虑空气阻力的情况下分析得出的，在通常的低速情况下，空气阻力是可以忽略不计；然而在高速运动的情况下，例如研究摩天大楼上掉下来的高速下落的硬币，空气阻力则不可忽略，他们甚至会大到成为决定最终运动状态的关键因素．
在高速情况下的空气阻力大小与速度的平方成正比，速度越大，空气阻力也就越大．然而空气阻力也不会无限制地增大，当空气阻力大到与重力（ G=mg）相等时，物体的受力就平衡了．此时物体将稳定地以一个速度匀速下落，这时的速度被称为收尾速度 v₀，它的大小可以通过其与阻力的关系式求得．
通过具体数据计算，得到结果是不论硬币从多高的地方掉下来，最终的速度也不会超过 45.4m/s．速度越大，砸在人身上产生的压强越大．进一步计算，这枚硬币砸在人身上，人体受到的压强为 P≈7.2MPa，而人体皮肤所能承受的压强为 P=20.89±4.11MPa，所以高空坠落的硬币产生的压强比这一极限压强还是小很多的．由此看来，高处落下的硬币基本是不会致命的啦！
但是如果是一个鸡蛋，那就是另外的结论，如果从25楼抛下，就可直接致人死亡；从18楼抛下，可致人头骨碎裂．测算数据显示，假设一个1公斤重的花盆从30米高的楼上掉下来，那么这个花盆落地时产生的势能为294焦耳．
294焦耳的能量是一个什么概念呢？举个例子来说，这个花盆落地后在泥地上砸出一个5厘米深的坑，那撞击一瞬间的能量除以坑的深度等于产生的力，相当于600公斤物体的重力．理论上，这个重量足以压死任何一个人，当然还和坠物的密度、体积、接触面大小也有一定的关系，不过它的杀伤力的确惊人．
（1）质量越大的物体下落时具有的重力势能越 ______ （选填“大”或“小”）；
（2）硬币下落时在达到收尾速度之前，重力 ______ 阻力（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）请你分析为什么高空坠落的硬币没有危险，而鸡蛋有危险： ______ （假设鸡蛋最后能达到收尾速度）
（4）请写出一条建议．

难度：较易

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8．撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上，轮船靠近趸（dǔn）船时相互接触处挂有缓冲轮胎，警察对高楼坠落人员施救时，在地面铺上空气垫…
（1）请你也举出一个类似的例子： ______ ．
（2）根据以上现象，小明提出了一个问题，一个物体撞击其他物体时，撞击力的大小是否与相互作用的时间有关？你也提出一个问题： ______ ．
（3）针对小明提出的问题，你的猜想是： ______ ．
（4）在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，从相同的 ______ ，先后落下同一只鸡蛋．落在面粉厚度大的槽中，留下较深的坑，鸡蛋完好无损；落在面粉厚度较小槽中，鸡蛋破裂．在这里，小明是通过比较 ______ 看出撞击时间的长短．由此，你得出的结论是 ______ ．

难度：中等

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9．

在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关．
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同）、小球、木块和刻度尺各一个，设计了如图20所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表．

实验次数	使用的弹簧	被压缩后弹簧的长度/cm	木块移动的距离
①	弹簧A	5	S₁
②	弹簧A	8	S₂
③	弹簧B	5	S₃
④	弹簧B	8	S₄

（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化成小球的 ______ 能．
（2）由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较 ______ 来判断弹簧的弹性势能大小．
（3）为了探究“猜想一”，可选用上表中 ______ 或 ______ 两次实验的数据进行比较分析．
（4）下面是探究猜想二的实验方案，请结合上表中的实验记录，将方案补充完整．
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；
②压缩弹簧A，使其长度为5cm，放手后小球被弹出，推动木块移动距离S₁；
③压缩弹簧A，使其长度为 ______ cm，放手后小球被弹出，推动木块移动距离S₂；
④比较分析实验数据S₁和S₂，若S₁与S₂不相等，则猜想1 ______ （选填“正确”或“不正确”）．

难度：较易

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10．某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：

（1）实验中通过观察 ______ 的大小，来判断小球重力势能的大小．
（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是 ______ ．
（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图 ______ ，具体的操作方法是让小球从 ______ （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下．
（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图 ______ ，具体的操作方法是让小球从 ______ （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下．
（5）通过比较分析可以得出的结论是 ______ ．

难度：中等

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