江蘇省蘇科初物理上期第二章機械和內能第一節動勢能機械探究重力勢能專練江蘇省蘇科版初三理上學期第十二機械能和能第一節動能勢能機械能探究重力能專練1.小明同學在“探究重力勢能大小與什么因素有關”時，提出了如下猜想：猜想一：物體的重力勢能與物體質量有關；猜想二：物體的重力勢能與物體在高度有關。小明設計了如圖所示的實驗裝置證上述猜想小桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止放撞在桌面的中心部位記錄桌腿進入沙子的深度，將實驗數據記錄在下表實驗次數

鐵塊質量/2020203040

鐵塊距離=桌面高度H/2030402020

桌腿進入沙子的深度/9982.94.1實驗中通過比較________來判斷體重力勢能的大小。分析表中________(填實驗序號三次實驗數據可驗證猜想一是正確的。分析表中，、3三次實驗數據，可得出的結論________2.某同學在探究重力勢能的實中個體積相同的小球量關系為＜m＝，由靜止豎直下落到細沙盤中，實的情景如圖所示。分析甲、乙兩種情況可知，重力能的大小與物體_____關。小鐵球m入細沙后，速度不斷減小直至靜止，它的機械能轉化能。（3）同學們還發現小球離地面高，下落到地面所用的時間越長，他們測出了小球自由下落高度h和下落時間的方t關系式為_________。

的數據如下表，分析數據，寫出與t

的實驗次數1

2

3

4

5

6h/

2.45

4.9

7.35

9.8

12.25

14.7t

/

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.03.某同學“研究重力勢能大小哪些因素有關”的實驗圖所示是大小不同的鐵球從各自的高度由靜止落下，掉裝有沙子的盤中。請根據圖片回答下列問題:根據圖片所示，通過觀察__________來斷小球重力勢能大小。比較AB兩圖可以探究重力勢能小與小________關；比較BC兩圖可以探究重力勢能小與小________關。4.某同學為了“探究決定重力能大小的因素”，利用質量不同的實心銅塊A和B、刻度尺相同的小桌和沙面進行驗并通過觀察小桌陷入沙面的深度來比較重力勢能的大小。如圖a）和b所示，他先將小桌放在沙面上，后讓銅塊A從一定的高度下落到小桌的桌面上。著他按圖）、）所示，重新實驗。請仔觀察圖中下落的銅塊與小桌陷入面的情況，然后歸納得出初步結論。比較圖中的）b）和）實驗過程及相關條件可知。比較圖中的）c）和）實驗過程及相關條件可知__________________5.老師利用如圖甲所示的裝置示動能與重力勢能的相互轉化后小光想小球在擺動過程中機械能的大小是否與細的長度有關呢？為了探究此問題設計了以下實驗：將無彈性的細線上端固定鐵架臺上，下端拴住小球，使小球擺動到最低點時恰好撞擊靜止在水平桌面上的塊，如圖乙所示不計細線固定端的摩擦和空江蘇省蘇科初物理上期第二章機械和內能第一節動勢能機械探究重力勢能專練氣阻力）小光將長為l的細線拉至水平靜時，小球具有的機械能是________能的形式存在．釋放小球后，木塊被小球撞擊并水平桌面上滑動了一段距離s，在此過程中木塊克服_力做功．小光多次改變拴小球的細線長度并調整細線固定端的位置，每次均將小球拉至細線處于水平狀態時自由釋使它擺動到相同的最低點撞擊同一木塊測出木塊被撞擊后運動的距離，通過較運動距離的長短來判斷小球具有的機械能大小你分析小光的實驗方案是可行___________由是_________________．小光想：細線沒有彈性，如果換長度為l′(l′＜)的橡皮筋住小球，并保持小球在第（）問的水平度靜止（如圖丙所示），自由釋放小球后，若仍能擺動到原來的最低點撞擊同一塊么助橡皮筋的彈性應該能使木塊運動的距離大于s請你從能量轉化的角度分析這一想是否正確___________________．6.如圖甲所示，是設計的“探小球的重力勢能大小與哪些因素有關“的實驗裝置中是四分之一光滑圓弧軌道是粗糙的水平面塊始靜止在B點讓小球從距水平面高處由靜止放球剛好能沿著過A點的切線方向進入圓軌軌道，然后與木塊發生碰撞，塊運動一段距離后最終停下來．小球可認為是光滑的，如圈乙所示是實驗過程的三個步驟其中小球質量＜=，球由靜止釋放的位置距水平面的高度h=＜．在小球由靜止釋放到即將與木塊撞的過程中，小球的重力勢能轉化為小球的。通過觀察_________________________來較小球的重力勢能的大小。歩驟一、歩驟二是探究小球的重勢能大小_________________的關系。步驟二、步驟三是探究小球的重勢能大小_________________的關系。7.某同學在探究“動能大小與些因素有關”的試驗中計了圖甲所示的實驗方案，并進行了如下的實驗：步驟1：讓鋼球從斜面A點由靜開始下滑，到達水平面時速度為，擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距s；步驟2：讓鋼球從斜面B點由靜開始下滑，到達水平面時速度為，擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距s步驟3：改變鋼球的質量讓鋼球從A點由靜止始下滑，撞擊木塊使木塊移動，記下木塊移動的距離．（1）比較v、，知v＞原因：鋼球的重力勢能越大，轉為鋼球______l能越大．比較步驟______和步驟3可以探動能大小和物體質量的關系．鋼球從斜面上滑下后，碰撞到在面底端水平放置的木塊后繼續向前運動，它們在水平面上滑行一段距離后下如甲所示如果鋼球剛到斜面底端的動能為，木塊克服摩擦力所做的功為W，，則__（選填“＞”“＜”“=”）k（4）若利用圖乙器材還準備探“阻力對物體運動的影響”．為完成探究任務，該同學需要從下面提供器材中選的器材_（填序號提供器材①砝碼、②毛巾和棉布、③彈簧測力計．江蘇省蘇科初物理上期第二章機械和內能第一節動勢能機械探究重力勢能專練答案和解析1.【答案】（1）桌腿進入沙子深度；1、4、5；質量相同的物體，高度越大，重勢能越大【解析】【分析】本題主要考查重力勢能的大小與么因素有關，較為簡單。桌腿進入沙堆的深淺，體現了物對其做功的多少。桌腿進入沙堆越深反映了小球具有的重力勢能越大。這用到轉換法。利用控制變量法，要驗證重力勢的大小與質量有關，需控制質量其他的因素相同，只有質量不同，從圖中找出合條件的實驗即可。利用控制變量法，比較圖中相同素和不同因素，總結出研究的對象。【解答】（1）通過小明設計的實驗可以道，他是通過比較桌腿進入沙子的深淺來比較重力勢能的大小的。桌腿進入沙堆越深明物體做的功越多，它原來具有的重力勢能越大；（2）根據控制變量法，要驗證體的重力勢能與物體的質量有關，應控制物體的高度相同變物體質量的大小小要完成探究找數個質量不同的物體進行實驗；故1、5三組數據符合，所以應利用1、4三組數據分析得出結論。（3）比較表中1、2、3的實驗據，可以發現，高度相同3中桌腿進入沙子的深度更深所以中的物體具有重力能大可以得出的初步結論是量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。故答案為：）桌腿進入沙子深度；（2）1；（3質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。2.【答案】（1）質量；（2）內（3＝4.9【解析】【分析】本題主要考查探究影響物體重力能大小的因素。影響物體重力勢能大小的因素有體質量和高度，本實驗采用控制變量法，甲乙高度相同，質量不同，根據小球落深度比較重力勢能大小；小鐵球落入細沙后，速度不斷減直至靜止，它的機械能轉化為內能；（3）根據表格中數據可知，高h與時間的平t

的比值是個定值。【解答】分析甲、乙兩種情況可知，小球量不同，下落高度相同，小球陷落深度不同，說明重力勢能的大小與物體的質有關；小鐵球m落細沙后，速度不斷減小直至靜止，與沙子摩擦過程，它的機械能轉化為內能；（3）根據表格中數據可知，高h與時間的平t

的比值是4.9，故h＝4.9

。故答案為：）質量；）內（3＝4.9。3.【答案】（1）鐵球在沙子中陷深度高度質量【解析】【分析】（1）掌握轉換法在此實驗中的用，此實驗通過小球陷入沙子中的深度來判斷重力勢能的大小；（2）掌握控制變量法在此實驗的應用，重力勢能與物體的質量和被舉高度有關，在探究重力勢能與其中一個量的關時，另一個量保持不變，改變要探究的量。本題考查了重力勢能大小與哪些素有關的實驗意控制變量法和轉化法在兩個實驗中的應用。【解答】由題意知，實驗是通過觀察比較球在沙子中下陷的深度來間接判斷物體重力勢能大小的；這種實驗方法叫做轉法；比較兩圖可知，兩小球的質量相同，小球所處的高度不同，可探究重力勢能大小是否與小球所處高度有關；比較兩圖可知，兩小球所處的高度相同，小球質量不同，可以究重力勢能大小是否與小球的質量有關。故答案為：鐵球在沙子中下陷深度高度質量。4.【答案】①物體的質量相同時高度越高，重力勢能越大②物體的高度相同時，質量越大重力勢能越大【解析】【分析】影響重力勢能大小的因素是質量被舉高度探重力勢能和其中一個因素的關系時，要采用控制變量法控制另外一個素不變。本題是考查了使用控制變量法進分析實驗現象的能力制量法是初中物理接觸到的最多的探究方法，也是中考的點。【解答】物體由于被舉高而具有的能成為力勢能，分析比較圖b和（c）實驗過程能出，同一物體體的質量是相同的所處的高度不同且物體越高所能使小桌陷入的深度越大，故其所具有的重力勢能就大；同理比較）和）實驗過程能看出，對于不同質量的物體、，所處的高度是相同的，且質大的物體使小桌陷入的深度越大，故其所具有的重力勢能大。故答案為：物體的質量相同時，高度越高，力勢能越大物體的高度相同時，質量越大，力勢能越大。5.【答案】（1）重力勢摩擦；不可行；小球到水平桌面的高度同；不正確，小球的機械能有一部分化為橡皮筋的彈性勢能，導致小球的機械能減小；從而使木塊運動的距離小于【解析】【分析】本題考查探究影響物體動能大小因素，要注意控制變量法的應用。（1）小光將長為的細線拉至水平狀態靜止時，球的速度為，彈性勢能為0，有下江蘇省蘇科初物理上期第二章機械和內能第一節動勢能機械探究重力勢能專練落的高度，而機械能等于動能和能之和；木塊在水平方向勻速時，水平方只受到摩擦力的作用，并且物體在水平方向有運動的距離；改變拴小球的細線長度時，小球落的高度發生變化，而重力勢能的大小與高度有關。換成長度為l的橡皮筋拴住小球后，小球下落時力勢能轉化為小球動能和橡皮筋的彈性勢能，木塊獲得的機械能減小，據此判斷木塊滑行距離的變化。【解答】小光將長為l的細線拉至水平狀靜止時，小球的速度為0動能為0，繩子沒有形變即彈性勢能為0，有下落高度即有重力勢能，而機械能等于動能和勢能之和，所以小球具有的機械能是以重力能的形式存在；木塊被小球撞擊并在水平桌面上動了一段距離的過程中，水方向只受到摩擦力的作用，故在此過程中木塊服摩擦力做功；改變拴小球的細線長度時，小球擊同一木塊后，木塊運動的距離越遠，克服摩擦力做的功越多此時小球小的高度也會發生變化力勢能的大小與高度有關，即重力勢能發生變化能探究球在擺動過程中的機械能的大小是否與細線的長度有關；換成長度為l的橡皮筋拴住小球后，小球下落時力勢能轉化為小球動能和橡皮筋的彈性勢能，小球撞擊同一木后，木塊獲得的機械性能減小，木塊克服摩擦力做的功減少，木塊運動的距離小于，故小光的分析是錯誤的。故答案為）重力勢）擦不可行小球到水平桌面的高度不同（4）不正確，小球的機械能有一部分化為橡皮筋的彈性勢能，導致小球的機械能減小；從而使木塊運動的距離小于s。6.【答案】（1）動能木塊移動的距離小球的質量小球的高度【解析】【分析】根據影響動能和重力勢能的因素進行分析，得出結論；利用轉化法反映重力能的大小，過木塊移動距離反映小球重力勢能的大小；（3）探究重力勢能與質量的關，應控制小球的高度相同，改變小球的質量；（4）探究重力勢能與高度的關，應控制小球的質量相同，改變小球的高度。此題考查是探究“物體的動能大與哪些因素有關”的實驗驗裝置與以往的課本裝置不同，采用懸掛的小球做實驗實驗更容易操作，同時考查了學生根據實驗現象得出結論的能力。【解答】（1）圖甲中將小球從圖示位置靜止釋放，小球向下滑動的過程中，觀察到它的速度越來越大，則小球的動能逐漸增，重力勢能逐漸減小，重力勢能轉化為動能；（2）該實驗通過木塊移動的距大小反映小球重力勢能的大小，利用了轉化法；（3）比較歩驟一、歩驟二可以出小球釋放的高度相同，小球的質量不同，木塊移動的距離不同，所以這兩次試驗是究小球的重力勢能大小與小球質量的關系；（4）比較歩驟二、歩驟三可以出小球質量相同，小球的釋放高度不同，木塊移動的距離不同，所以這兩次試驗是探小球的重力勢能大小與小球高度的關系。故答案為：動能木塊移動的距離（3）小球的質量（4）小球的高度。7.【答案】（1）動（2）1＞②【解析】【分析】此題中研究了物體動能與質量、度兩個物理量間的關系，通過控制變量法進行探究是本實驗的突出特點，因，明確變量與不變量，通過分析現象可得出相應的結論；小球到達水平面時具有動能，推木塊運動時，一部分動能轉移給木塊使木塊運動，一部分克服摩擦，轉化成內；探究“阻力對物體運動的影響”要選擇