知识点挑题 - 初中物理 - 优优班--学霸训练营

1．同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧，如图甲所示．小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏．结果发现小军的笔弹得高一些．小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？

小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关．
（1）为了验证猜想②，小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验：
a．将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离S₁；
b．将另一个弹簧B压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离S₂；
（2）请你指出小文实验中存在的问题．
（3）写出改进措施．

难度：中等

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2．（2016春•杨浦区期中）如图所示是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验．某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到铁钉上．他们观察到不同情况下，铁钉进入泡沫塑料的深度不同，深度越大，表明重锤对铁钉做的功越多，即重锤具有的重力势能越大．他们用m表示重锤的质量，h表示重锤升起的高度，x表示铁钉进入泡沫塑料的深度，并将实验数据详细记录在下面的表格中．
实验
序号重锤质量M
（千克）重锤升起高度h
（米）铁钉进入泡沫塑料深度x
（米）
1 0.1 0.6 0.024
2 0.1 0.9 0.030
3 0.2 0.3 0.024
4 0.2 0.6 0.035
5 0.3 0.3 0.030
6 0.3 0.4 0.035
（1）分析比较实验序号1与2（或3与4或5与6）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：
（2）分析比较实验序号    的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：在高度相同的情况下，物体的质量越大，具有的重力势能就越大．
（3）进一步综合分析比较实验序号1与3，或2与5，或3与6中第二列、第三列及第四列中的数据，可得出：    ．
（4）进一步综合分析比较实验序号1与3和2与5和3与6中第二列、第三列及第四列中的数据，可得出：    ．

难度：中等

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3．（2015春•奉贤区期中）某小组同学为了探究动能大小以及动能与重力势能的转化问题，设计了一组实验，把三个质量为0.1千克、0.2千克、0.3千克的小球，分别从一光滑斜面滚下，利用DIS测得三个小球在A、B、C三点位置的速度、高度，如图所示．表一表示三个小球在A点时测得的速度和高度，表二和表三表示三个小球各自B、C两点测得的速度、高度．请通过分析表格中数据，回答下列问题．
表一（在A点）
实验
序号质量
（千克）速度
（米/秒）高度
（米）动能
（焦）重力势能
（焦）
1 0.1 0 0.2 0 0.196
2 0.2 0 0.2 0 0.392
3 0.3 0 0.2 0 0.588
表二（在B点）
实验
序号质量
（千克）速度
（米/秒）高度
（米）动能
（焦）重力势能
（焦）
4 0.1 1.4 0.1 0.098 0.098
5 0.2 1.4 0.1 0.196 0.196
6 0.3 1.4 0.1 0.294 0.294
表三（在C点）
实验
序号质量
（千克）速度
（米/秒）高度
（米）动能
（焦）重力势能
（焦）
7 0.1 1.98 0 0.196 0
8 0.2 1.98 0 0.392 0
9 0.3 1.98 0 0.588 0
（1）比较实验序号4与7（或5与8或6与9）小球的质量、速度和动能的关系，可得到的结论是：    ．
（2）比较实验序号    小球的质量、速度和动能的关系，可得到的结论是：当物体速度相同时，物体    ．
（3）从上表中还可分析得出：物体的重力势能与    、    有关．
（4）请进一步综合分析三表中实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9的数据及相关条件，可归纳得出的结论是：同一小球从光滑斜面滚下的过程中，    ．

难度：中等

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4．（2015春•崇明县校级期中）某同学“研究重力势能大小与哪些因素有关”的实验：如图所示，使质量不同的甲、乙两球从各自的高度由静止落下，掉在装有沙子的盘中．请根据图片回答问题：
（1）根据图片所示，通过观察    来判断小球重力势能大小．
（2）比较AB两图，可以探究重力势能大小是否与小球    有关；
（3）比较BC两图，可以探究重力势能大小是否与小球的    有关．

难度：中等

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5．（2015春•高邮市期中）李明准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”．他猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关．他设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙．物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长，同时与物体脱离，物体运动到D点停止．请补充完成他的探究过程：
（1）为探究弹性势能的大小与弹簧长度变化量的关系，过程如下：对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点．测量    之间的距离和    之间的距离，并改变    之间的距离，测多组数据，分析数据得到结论．
（2）对原长相同、只有    不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点．分别测量    之间的距离，改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关．
（3）小明在此探究实验中主要运用了    和    两种探究方法．

难度：中等

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6．（2015春•普陀区校级期中）某小组同学为了探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，做了以下的实验，已知重物的质量m₁=m₂＜m₃，如图所示，松手让重物从某一高度落下能将小木桩打入沙中．请仔细观察图并归纳得出初步结论．
（1）观察比较A、B两图，可以知道：；
（2）观察比较A、C两图，可以知道：．

难度：中等

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7．（2015春•浦东新区期中）如图所示，是某小组同学在研究“重力做功与哪些因素有关“时所做的实验，小华同学将A、B、C、D四个重力分别为2G、G、G、G的钢球从不同高度释放，都落在同样的水平细沙面上，A比B使沙面凹陷的深一些，C比D使沙面凹陷的深一些，在实验中，该同学是通过观察比较沙面来反映重力做功大小的，其中由（a）图可知：；由（b）图可知：．小红同学认为该装置也可以用来研究“重力势能与哪些因素有关”，于是小红同学做了和小华一样的实验，观察到的现象如图所示，其中由（a）图可知：；由（b）图可知：．

难度：中等

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8． 09年10月，美国利用火箭和卫星撞击月球南极陨石坑，发现月球上有水冰存在．

（1）美国寻水的目的是为人类重返月球和在月球上建立太空基地做准备，你认为月球上有水对建立太空基地有何重要意义（写出一点）．
（2）火箭和卫星撞月掀起了大量的月尘，但没有科学家预计的那么壮观．正在收看电视的小科想，月尘击起的数量与高度与什么因素有关呢？并对此进行模拟探究．他用面粉模拟月尘，选用了两个质量不同的金属球，设计了右图所示实验．选择A、B两组实验对照可探究．
（3）已知C图中金属球的质量为0.2千克，下落高度为0.8米，则金属球下落时，重力对小球所做的功是多少？g=10N/kg．

难度：中等

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9．体育课上，同学们看到操场上有大小不同的铅球，于是想利用铅球亲自探究重力势能大小是否真的与质量和被举高的高度有关．
（1）请你帮他们设计该如何去做（设计实验步骤）．
（2）请对实验可能出现的现象和由此得出的结论进行分析论证．

难度：中等

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10．如图所示的实验装置可以用来同是探究“动能、重力势能和弹性势能大小与哪些因素有关”，实验器材有：一端固定的弹簧、光滑的轨道、质量不同的物块A和B等，实验时把物块放在同一斜面某一高度自由下滑去撞击水平面上的弹簧，其中h_甲=h_丙＜h_乙，O点是弹簧被撞击前起点的位置，图中L是弹簧被撞击后在水平方向移动的距离．
（1）比较甲、乙两图可以初步得出，L越大，弹簧具有的弹性势能就（选填“越大”或“越小”）；要探究比较物块到达斜面底部时的动能和质量的关系，应该选择两图进行比较．
（2）本实验也可以探究影响重力势能大小的关系，实验中的物块处在图甲、乙处所具有的重力势能的大小关系是E_甲（选填“＞”“＜”或“=”）E_乙．

难度：中等

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实验序号	重锤质量M （千克）	重锤升起高度h （米）	铁钉进入泡沫塑料深度x （米）
1	0.1	0.6	0.024
2	0.1	0.9	0.030
3	0.2	0.3	0.024
4	0.2	0.6	0.035
5	0.3	0.3	0.030
6	0.3	0.4	0.035

实验序号	质量（千克）	速度（米/秒）	高度（米）	动能（焦）	重力势能（焦）
1	0.1	0	0.2	0	0.196
2	0.2	0	0.2	0	0.392
3	0.3	0	0.2	0	0.588