第十二章 机械能和内能 实验探究练习 2021—2022学年苏科版九年级物理上册（word版含答案）

第十二章 专题训练 机械能和内能实验探究
1．如图甲是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让体积不同的实心钢球从斜面上同一高度处由静止滚下，碰到同一木块上；图乙是研究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答以下问题：
（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与________的关系；
（2）甲实验是通过观察_______，从而间接判断钢球动能的大小；乙实验是通过______判断小车所受摩擦力的大小。
（3）由图乙实验并进行推理，总结了牛顿第一定律：_______。
（4）拓展应用：①小球或小车由高处向低处运动的过程中，由_______能转化为_______能，机械能________（选填“增大”、“不变”或“变小”）。②交通法规规定：大货车按规定载货量行驶，并严禁超载就是与_______实验的结论相符合
2．如图所示，是探究“比较水和煤油吸热能力”的实验装置。
　　
（1）加热过程中用搅拌棒搅动的目的是_______，水和煤油吸收热量的多少是通过_______（选填“温度计的示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）实验记录的数据如下表所示
m水＝m煤油＝100g
加热时间t/min 0 1 2 3 4 5 6
水的温度t/℃ 20 26 31 36 41 45 50
煤油的温度t/℃ 20 33 45 56 66 75 82
①分析表中的数据，得到的结论是_______。
②从表中提取能得到该结论的信息是_______。
3．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。 如甲图所示。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究铁球的动能大小与______的关系，从同一高度由静止释放的目的是______；
（2）有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块，该实验方案是否可行？答______。若他按此方案操作，他会看到的现象是______。
4．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。
（1）小球滚下斜面的过程中，它的______能转化为动能，其动能大小是通过______来反映的；
（2）分析比较______两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大；
（3）甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功______J；
（4）如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验。
5．如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，，。
（1）实验中，探究的动能是指___________（填序号）。
A．小球在斜面上的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块被小球撞击后的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与___________的关系。
6．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）表中水的质量是__________g；用相同加热器的目的是使两种物质相同时间内___________相同。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量____________（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的量；实验表明，__________（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。
7．小杰同学为了探究动能大小与物体质量和运动速度的关系，设计了如图所示的实验：让小球沿一光滑斜面向下运动，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。
（1）通过观察___________来反映小球动能的大小，这种研究方法称为________法。
（2）图甲和图丙所示的两次实验，探究的是动能与___________的关系。
（3）图甲和图乙所示的两次实验，让不同质量的两个小球从同一高度滚下，分析图中所示的现象可以得出结论：________。
物理量 实验次数 小球质量 m/g 小球在斜面上的高度 h/cm 木块被撞击后移动的距离 s/cm
1 30 5 4
2 60 5 8
3 30 10 16
（4）实验过程中，同学们联想到交通事故中造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，利用该实验器材进行了进一步探究，得到了下表所示的数据。
分析表中数据可得到造成交通事故的主要因素是___________（选填“超载”或“超速”）。
（5）在进行图丙所示的实验时，若木块被撞后滑出木板，在不改变木板长度的情况下，既能保证木块不滑出木板，又能实现三次实验的比较，以下方法中最合理的是___________。（选填字母符号）
A． 换用质量更小的钢球 B． 给水平木板铺上毛巾
C． 适当降低钢球的高度 D． 换用质量更大的木块
8．为探究“影响动能大小的因素”，科学小组利用斜面、钢球，木块等器材开展了如图所示的活动。
（1）实验中通过比较木块移动的距离来判断钢球动能的大小，这里运用的研究方法是______（选填“转换法”、“控制变量法”）；
（2）用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的______相同；通过比较______两次实验可知，在速度相同时，质量越大，动能越大；
（3）通过比较甲乙两次实验可知，在质量相同时，速度越大，动能______；
（4）木块被撞击后到停下来的过程中机械能逐渐______（选填“增大”或“减小”），若水平面表面绝对光滑，本实验将______（选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。
9．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，实验中记录的数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲是温度/°C 30 34 38 42 46
乙的温度/°C 30 36 42 48 54
（1）实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；用______的电加热器对液体加热，吸热多少可以通过______来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
（2）如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热容为______J/(kg °C)；
（3）图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第______条。
10．如图，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同物质的比热容，应选择______两个装置，实验中，通过______反映吸收热量的多少；
（2）为了比较不同燃料的燃烧放热本领强弱，应选择______两个装置进行实验。实验中，通过______间接反映不同燃料燃烧放出热量的多少；
（3）在物理学中，我们用______这个物理量来表示燃料燃烧放热本领的强弱，它可以利用其中的一个实验装置测出，但利用此方法计算出来将比真实值______。（填偏小/偏大）；
（4）已知酒精的热值为3.0J/kg，它的含义是______，10g酒精完全燃烧放出的热量是______J。
11．如题图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中∶
　　
（1）在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、______相同的水和煤油（），选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内______，这种物理研究方法叫______；
（2）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示，、升高相同温度时，吸收热量之比是______（不计热量损失）
（3）下列选项中与本实验研究物质特性无关的是______
A．用热水袋取暖 B．用水冷却汽车发动机 C．夏天在地面喷水降温
12．“探究物体动能大小与哪些因素有关”实验中，小华让质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示（忽略小球与接触面的摩擦以及撞击过程中的能量损失，图乙中球离开弹簧前的接触面光滑，离开后接触面粗糙）。
（1）将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是______；
（2）该实验是通过观察______来反映小球的动能大小；
（3）小明同学将实验装置改进成图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与______（质量/速度）的关系；
（4）小明觉得利用图乙的装置，也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块；小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放（图丙）撞击同一木块，也能探究小球的动能大小与质量的关系______（小明/小华）的设计方案不可行。
参考答案
1．质量 木块被推动距离远近 小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离 一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态 重力势 动 变小 甲
2．均匀受热 加热时间 水吸热的能力比煤油强 质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，煤油升温比水多（快）
3．质量 控制铁球到达水平面时速度相同 不可行 木块最终移动的距离相同
4．重力势 木块移动的距离 甲、乙 0 不能
5．B 速度
6．60 吸收热量 大于 水
7．木块被推开的距离 转换 速度 当速度相同时，物体质量越大，动能越大 超速 C
8．转换法 速度 甲丙 越大 减小 不能
9．规格相同 加热时间 2.8 ③
10．AB 加热时间 BC 液体升高的温度 热值 偏小 见解析 3×105
11．质量 吸收相同的热量 转换法 C
12．获得相同的水平初速度 木块移动的距离 速度 小明