九上物理期末复习 第11-12章（简单机械和功、机械能和内能） 实验题20题
一、探究杠杆平衡条件
1．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）小宁用图甲装置做“探究杠杆平衡条件”实验，杠杆上相邻刻线间的距离相等。
（1）实验开始前，杠杆静止的位置如图甲所示。为排除杆重对实验的影响，需使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 移动，右端的平衡螺母向 移动；
（2）如图乙所示，在刻度线M处挂2个钩码，在刻度线N处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为。将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 （>/＝/<）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 （>/＝/<）；
（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右端只使用弹簧测力计，左端只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 N；
（4）小宁又制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），他先在圆盘的C点挂上4个钩码（如图乙），再用一个量程合适的弹簧测力计在M点施加竖直向上的拉力后，圆盘 （能/不能）在图示位置静止。
（5）为了探究“力的作用点到支点的距离是否一定影响杠杆的平衡”，小宁在圆盘的C点挂上4个钩码（如图丙），又在G点挂上一定数量的钩码后发现圆盘在图示位置平衡。为了改变支点到力的作用点的距离，他将挂在G点的钩码先后挂在 两个点又进行了两次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡。
【答案】 右 右 > > 12.5 不能 N、D
【详解】（1）[1][2]杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，应将杠杆左端和右端的螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[3][4]将弹簧测力计斜向左拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置时平衡时，拉力变大，所以
F2>F1
再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置时平衡时，拉力变大，所以
F3>F1
（3）[5]设杠杆上的一个格长为L，重物的最大重力为G，根据杠杆的平衡条件可得
G×L=2.5N×5L
解得G=12.5N。
（4）[6]设圆盘上CH所在直线上相邻两点间距离为a，阻力力与阻力臂的乘积为
4G×3a=12Ga
动力与动力臂的乘积为
F动×0=0
由于
F1l1≠F2l2
所以圆盘不能在图示位置静止。
（5）[7]左边力和力臂的乘积不变，右边的力不变，根据杠杆的平衡条件得右边力臂保持不变，即他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N两个点进行实验。
2．（23-24九年级上·江苏无锡·期末）如图所示，是探究杠杆平衡条件的实验。
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。
（2）如图乙所示，A点挂有2个质量为50g的钩码，当在B点挂 个质量为50g的钩码，能使杠杆在水平位置平衡。
（3）实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是 。
（4）如图丙所示，在C点悬挂3个质量为50g的钩码，在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0~5N，保持支点O、悬挂点D位置不变，利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为 g（g取10N/kg）。
【答案】 是 右 3 使实验的结论具有普遍性，避免偶然性 1.2 变大 2500
【详解】（1）[1] 平衡状态是指处于静止或匀速直线运动状态的物体，杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，是平衡状态。
[2] 如图甲所示，杠杆左端下沉，其左端偏高，说明杠杆左侧偏重，应将平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）[3] 设杠杆每个格的长度为l，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件F1l1= F2l2可得
解得
FB=3G
应在B点挂3个质量均为50g的钩码。
（3）[4] 实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是为了使实验的结论具有普遍性，避免偶然性。
（4）[5] 根据杠杆的平衡条件
得
[6] 让杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计斜向左拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置平衡时，拉力变大，所测力计的示变大。
[7] 弹簧测力计的量程为0～5N，当拉力等于5N，并竖直向下拉时，拉起物体的重力最大，则有
代入数据得
解得
由G=mg得
3．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示位置静止，此时杠杆 （是/不是）处于平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡；
（2）如图（b），在A点挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，g取10N/kg，弹簧测力计的示数为 N；
（3）如图（c），左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变其与水平方向的夹角θ，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是 ；
A．B．
C．D．
（4）如图（d），小刚实验时发现，当杠杆水平平衡时，与小明得出的杠杆平衡条件不相符，可能的原因是 。
【答案】 是 右 3 B 杠杆自重
【详解】（1）[1]杠杆处于静止或匀速转动状态，都是平衡状态，所以图示中的杠杆处于平衡状态。
[2]图（a）中，杠杆的左端下沉，应向右调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。
（2）[3]图（c）中A点处四个钩码的重力
G=mg=4×0.05kg×10N/kg=2N
设杠杆每小格的长度为L，据杠杆的平衡条件有
2N×3L=F×2L
解得F=3N，所以弹簧测力计的示数为3N。
（3）[4]图（c）中，左边钩码个数和位置保持不变，即阻力和阻力臂不变，弹簧测力计的作用点固定不变，随着测力计与水平方向的角度θ增大，动力（弹簧测力计的作用力）臂增大，据杠杆平衡条件知，动力减小，即弹簧测力计的示数减小，当θ为90°时，动力臂最大，动力最小。当θ大于90°时，动力臂减小，动力增大，但θ为0°或180°时，动力臂为0，杠杆无法平衡，因此θ不能为0°或180°。
故选B。
（4）[5]让杠杆在水平位置平衡，支点位于杠杆的中点即杠杆的重心处，可避免杠杆自重对实验的影响。图（d）中，杠杆的支点在右侧，杠杆的重心与支点不重合，则杠杆的自重会对实验造成影响，得出的结论与小明的杠杆平衡条件不相符。
二、斜面的机械效率探究实验的设计
4．（23-24九年级上·江苏无锡·期末）如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。
实验序号 重物G/N 弹簧测力计示数F/N 重物沿斜面移动得距离L/m 重物上升得高度h/m 机械效率/%
1 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是 ；
（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为 J，物体受到的摩擦力为 N，此过程中木块的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为 %，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度 （选填“有关”或“无关”）；
（3）选择合适的木块A及铁块C后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A时，需要的拉力4N，则此时选择的物体A重力为 N。
【答案】 斜面的机械效率与物重无关 1.2 0.75 变大 50 有关 3
【详解】（1）[1]虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。
（2）[2]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则所做的有用功为
W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为
W总=Fs=1.5N×0.8m=1.2J
[3]额外功为
W额=W总-W有=1.2J-0.6J=0.6J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W额=fs；此时物体受到的摩擦力为
[4]匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能变大，所以物体的机械能变大。
[5]斜面的机械效率
[6]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，斜面的高度变小，斜面的机械效率变小，可以得到斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
（3）[7]斜面的机械效率
可知
所以物体重力范围为
G＞2.8N
由表格数据可知物体重力为
G=3N
5．（23-24九年级上·江苏无锡·期末）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A，收集了表中的实验数据：
次数 斜面的倾斜程度 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长度 机械效率
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”），斜面的机械效率越 ；
(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，与第二次实验相比，有用功 （选填“相同”或“不同”）、而拉力做的总功 （选填“变大”或“变小”），这种情况下斜面的机械效率将 （选填“变大”或“变小”）；
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和 有关；
(4)实验中，若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，以下能正确表示拉力F与斜面高度h的关系的是 。
A． B． C． D．
【答案】(1) 左 省 低
(2) 相同 变大 变小
(3)斜面的粗糙程度
(4)C
【详解】（1）[1]实验时要使木板的倾斜角变大，斜面长度不变，h变大，应该把木板下面的木块向左移动。
[2][3]分析表中数据，对比斜面坡度与沿斜面拉力、机械效率的变化情况可知，斜面越缓越省力，同时斜面的机械效率越小。
（2）[1][2][3]该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，与第二次实验相比，物体重力不变，上升的高度不变，则有用功相同，而拉力变大，则做的总功变大，这种情况下斜面的机械效率将变小。
（3）把第4次实验数据与表中第2次实验数据对比，斜面的粗糙程度变大，则机械效率变小，结合（1）中分析可知，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。
（4）若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，则没有额外功，有用功等于总功，即
可得，物重、斜面长度不变，则拉力F与斜面高度h成正比，故选C。
三、测量滑轮组的机械效率
6．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。（每个滑轮的质量相等）
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 4
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.2
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端移动的距离s/m 0.3 0.4 0.6
机械效率 74.1% 62.5%
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用图 （选填“甲”或“乙”）所示装置做的实验；
(2)通过1、2两次实验数据，分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的质量越大，滑轮组的机械效率越 ；
(3)该小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，机械效率 （结果保留一位小数）。采用图丙装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）
【答案】(1)乙
(2)低
(3) 12
【详解】（1）实验2中，承重绳子段数为
所以第2次实验是用图乙所示装置做的实验。
（2）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多即动滑轮的质量越大，滑轮组的机械效率越低。
（3）[1]第3次的机械效率为
[2]分析图像中的A点可知，动滑轮重力为4N时，机械效率为，忽略绳重和摩擦，则有
解得被提升物体所受的重力。
7．（23-24九年级上·江苏徐州·期末）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图实验中每个钩码重2N，数据如表所示：
物理量验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量沿 方向匀速缓慢拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
(2)分析表中数据可知：第4次实验是用 （A/B/C）装置图做的；
(3)在第2次实验中，若物体以0.2m/s的速度匀速上升，则拉力F的功率是 W；
(4)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。（选填“有关”或“无关”）
【答案】(1)竖直
(2)C
(3)1.44
(4)无关
【详解】（1）在实验中，要正确测量绳端拉力，根据二力平衡的原理，需竖直向上匀速拉动测力计。
（2）由数据知第4次实验中，可知承担物重的绳子段数为
所以滑轮组由5绳子承担物重，所以第4实验是用C图做的。
（3）由图乙可知，n=3，绳子自由端的速度为
则拉力F的功率为
（4）第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
8．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）在“测定动滑轮机械效率”的实验中，同学们用如图所示的装置提升钩码，并做出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；
(1)为了验证猜想一，准备器材如下：一个滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和 ；
(2)用弹簧测力计 并匀速拉动绳子，提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示；
实验 序号 动滑轮重 G动/N 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/cm
① 0.2 1.0 20.0 0.65 40.0
② 0.2 2.0 20.0 1.20 40.0
③ 0.2 3.0 20.0 1.75 40.0
(3)分析表中数据并通过计算可知：第②次实验时，测得动滑轮的机械效率为 ；对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将 ；（选填“增大”、“减小”或“不变”）可能的原因是 ；
(4)为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 。
【答案】(1)弹簧测力计
(2)竖直向上
(3) 83.33% 增大 滑轮间有摩擦
(4)重力不同的动滑轮
【详解】（1）由于实验中需要测量钩码的重力、动滑轮的重力、绳端的拉力，所以实验中需要测量力的工具弹簧测力计。
（2）为了使绳端的拉力等于弹簧测力计的示数，需要用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子，减小测量误差。
（3）[1]分析表中数据可知，第②次实验时，测得动滑轮的机械效率
[2]分析表中数据可知，使用同一动滑轮，提升钩码的重力越重，机械效率越大，所以对于同一动滑轮，所提升物体的重力增大，机械效率将增大。
[3]由于实验中，滑轮与绳子之间有摩擦力，绳子有重力，所以
（4）为了验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，由控制变量法可知，应控制钩码的重力不变，换重力不同的动滑轮进行多次实验。
四、探究动能大小与速度、质量的关系
9．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，用斜面、木块、两个小球甲、乙（m乙＞m甲），探究影响物体动能大小的因素。
（1）木块被推动的越远，球对木块的推力 越多，说明小球动能越大；
（2）前两次实验，甲球分别从A、B两点由静止释放，这是为了探究动能大小与 的关系，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 ；
（3）为了探究动能大小与质量的关系，第三次实验不能使乙球从 点由静止释放（选填“A”、“B”或“C”）；
（4）以下实验中，用着重号“ ”标注的器材和本实验木块起到不同作用的是 。
A．甲图中，研究弹性势能实验中的卡片
B．乙图中，研究重力势能实验中的木块
C．丙图中，研究做功能否改变物体的内能，空气压缩引火仪内的棉花
【答案】 做功 速度 放回原处 C B
【详解】（1）[1]在本实验中，当小球从斜面滚下时，推动木块向前运动，木块移动得越远，说明小球对木块做的功越多，小球的动能越大。
（2）[2]让同一小球从斜面的不同高度处由静止滚下，到达水平面时，质量相同，速度不同，因此探究的是动能与速度的关系。
[3]在第二次实验前应先将木块放回原处，若没有放回原处，由于水平面上摩擦力的影响，会导致小球撞击到木块的速度不同，不满足控制变量法的要求。
（3）[4]要探究动能大小与质量的关系，应让质量不同的小球从同一高度处滚下，因前两次实验分别在A、B处释放，故第三次实验不能从C处释放。
（4）[5]A．研究弹性势能的实验中，卡片弹起的高度反映橡皮筋弹性势能的大小，故A不符合题意；
B．研究重力势能的实验中，桌腿陷入沙中的深度反映木块的重力势能大小，故B符合题意；
C．研究做功能否改变物体的内能的实验中，通过引火仪内棉花的燃烧来反映活塞压缩气体对气体做的功改变气体的内能，故C不符合题意。
故选B。
10．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）如图是“探究影响物体动能的大小因素”实验装置。
（1）该实验研究对象是 ，研究方法是 和 。
（2）甲图两次实验是探究物体动能的大小与 的关系，实验得到的结论可解释汽车因 （选填“超速”或“超载”）带来的危害。
（3）乙图两次实验是为探究物体动能的大小与质量的关系，但需要改进的操作是 。
（4）如水平木板表面绝对光滑且足够长，甲图装置能否完成实验探究？ 。
【答案】 小车 控制变量法 转换法 速度 超速 两次操作应将小车从同一高度静止滑下（合理即可） 不能
【详解】（1）[1]据题意可知，实验中探究小车的动能，即小车撞击木块时的动能的大小。
[2][3]动能影响因素包括速度和物体质量，需要用到控制变量法；小车动能的大小通过木块移动的距离反映，用到了转换法。
（2）[4][5]由图可知小车的质量相同，从不同高度下滑，到达水平面的速度大小不同，故探究物体动能的大小与物体速度的关系；在物体质量相同时，物体速度越大，动能越大，故可解释汽车超速时带来的危害。
（3）[6]探究物体动能的大小与质量的关系，需要使小车到达水平面的速度大小相同，故改进的操作是将小车从同一高度由静止释放。
（4）[7]木板表面绝对光滑且足够长,小车滑下时将做匀速直线运动，无法比较小车推动木块滑行的距离，不能进行探究。
11．（23-24九年级上·江苏南京·期末）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）让物体从斜面不同高度由静止滚下，探究的是“物体动能大小与 的关系”；
（2）若要探究“物体动能大小与质量的关系”，应改变物体 的质量，物体B在水平面滑行时受到的摩擦力将 ，整个过程中，物体B增加的内能 （选填“＞”“＝”或“＜”）物体A减小的机械能。
【答案】 速度 A 不变 ＜
【详解】（1）[1]让物体从斜面不同高度由静止滚下，同一物体，质量不变，到达水平面的速度不同，所以探究的是物体动能大小与速度的关系。
（2）[2]要探究物体动能大小与质量的关系，根据控制变量法可知，控制速度不变，应改变物体A的质量。
[3]物体B的质量不变，重力不变，对水平面的压力大小不变，接触面粗糙程度不变，所以在水平面滑行时，受到的摩擦力将不变。
[4]整个过程中，物体A减小的机械能转化为物体B的内能和机械能，所以物体B增加的内能小于物体A减小的机械能。
五、探究重力势能大小与质量、高度的关系
12．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）近年来，高空坠物事件层出不穷，给人们的生活带来很大困扰。小文和小雨同学想探究高空坠物的重力势能与哪些因素有关？她们进行了如下猜想：
（1）可能与物体的质量有关；
（2）可能与物体所在的高度有关。
她们在水平地面上铺一张白纸，找来三个体积相同的小球和一些颜料，将小球表面沾满颜料，从高处由静止释放，观察并记录球在白纸上留下的圆斑；相关信息如下表所示：（已知小球的质量关系为：m1＜m2=m3）
实验次数 m h/m
1 m1 1
2 m2 1.3
3 m3 1.5
根据实验过程，回答下列问题：
(1)该实验中，小文是用圆斑的 （选填“清晰程度”、“面积大小”）来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫做 ；
(2)如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图 （选填“a”或“c”）；
(3)对比第2、3次实验，可以得出的结论是：在质量一定时， ；
(4)小雨认为记录小球在白纸上留下的圆斑，可能产生实验误差，请你提出一种好的改进措施： 。
【答案】(1) 面积大小 转换法
(2)a
(3)物体下落的高度越高，物体的重力势能越大
(4)让小球落在细沙上，通过沙坑的深度反映高空坠物的重力势能
【详解】（1）[1][2]高空坠物的重力势能可以通过球与地面的接触面积（圆斑的面积大小）反映出来，这种方法是转换法。
（2）实验中，在质量相同时，高度越高，落在地面上时，球与地面接触面积越大，如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图a。
（3）根据控制变量法对比第2、3次实验，可以得出的结论是：在质量一定时，物体下落的高度越高，物体的重力势能越大。
（4）让小球落在细沙上，测量小球砸出的沙坑的深度，通过沙坑的深度反映高空坠物的破坏力。
13．（23-24九年级上·江苏南京·期末）小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球（m（2）由甲、乙图可以得出的结论是：速度相同，质量越大，动能越 ；
（3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是 （写出一种即可）；
（4）如图丙所示，小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，质量为m1、m2和m3的三个金属块（m1=m2【答案】 重力势 木块移动的距离 大 换一个质量更大钢球 高度 m2较大
【详解】（1）[1]小球静止在斜面上时，具有重力势能，撞击木块时，对木块做功，将重力势能转化为动能。
[2]小球的动能不同，对木块做功不同，木块移动的距离也不同，所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。
（2）[3]图甲、乙中，不同质量的小球从斜面的同一高度静止释放，到达水平面时速度相同，乙中小球质量大，撞击木块移动的距离大，说明速度相同时，质量越大，动能越大。
（3）[4]甲、乙实验中木块移动距离相差不大，可能是两个小球的质量比较接近，可换用一个质量更多的钢球进行实验。
（4）[5]图丙的a、b实验中，金属块的质量相同，高度不同，b中金属块的高度更大，撞击铁钉进入泡沫的深度更深，说明重力势能大小与高度有关。
[6]实验中金属块的重力势能不同，撞击铁钉进入泡沫的深度也不同，铁钉进入泡沫的深度越深，说明金属块的重力势能越大。图丙中，b的铁钉进入泡沫的深度最深，金属块的重力势能最大，所以m2、m3的重力势能大小关系为m2较大。
14．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图甲、乙，分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下，高度h越大，钢球推动木块移动距离越 ，对木块 越多，说明钢球的 越大。经过多次实验，探究出物体动能大小与 关系。
（2）图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的 转化为 。该实验通过 反映物体重力势能大小。
【答案】 大 做功 动能 速度 重力势能 动能 小桌下陷的深度
【详解】（1）[1][2][3][4]探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接测量，可以通过观察钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的大小，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小；高度h越大，钢球推动木块移动距离越大，则小钢球对木块做功越多，说明钢球的动能越大。钢球的质量不变，进行多次实验，通过改变钢球的高度位置来改变钢球到达水平面的速度大小，由此探究出物体动能大小与速度关系。
（2）[5][6][7]图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，则木块的重力势能转化为动能；重力势能的大小无法直接测量，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小。
六、单摆和滚摆运动时的能量变化情况
15．（23-24九年级上·江苏南京·期末）实验小组用如图所示的装置探究“物体动能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。
（1）本实验钢球获得的动能是由 转化来的。实验时通过 来比较动能大小；
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的 相同，从而探究动能与 关系；
（3）木块最终会停下来的主要原因是 ，在此过程中木块的 能转化为 能。
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20 91
【答案】 重力势能 木块移动的距离 初速度 质量 受到阻力的作用 机械 内
【详解】（1）[1]高处的钢球处于重力势能，钢球在摆到竖直位置的过程中，重力势能变小，动能变大，故本实验钢球获得的动能是由重力势能转化来的。
[2]根据能量守恒，实验中小球的动能转化为木块摩擦力做功，通过木块移动中的距离来比较动能大小。
（2）[3]质量不同的钢球从相同高度摆下，当钢球到达竖直位置的相同位置时，获得的初速度相同。
[4]由于控制变量法，故他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的速度相同相同，从而探究动能与质量关系。
（3）[5]力是改变物体运动状态的原因，木块最终会停下来的主要原因是受到阻力的作用。
[6][7]在此过程中木块克服摩擦力做功，木块的机械能转化为内能。
16．（23-24九年级上·江苏南通·期末）某小组同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的。于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆的周期T（T为单摆来回摆动一次所用的时间）与哪些因素有关。如图所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量。为了减小误差，同学在实验中每次测量单摆摆动30次（30T）的时间。该小组同学的实验数据分别记录在下表中。
实验序号 摆长l/m 摆球的质量m/g 摆动角度θ/度 摆动30次时间t/s
1 1.0 30 4 60
2 1.0 40 4 60
3 1.0 30 3 60
4 0.8 40 4 54
5 0.6 40 4 46
（1）同学在实验中观察到单摆摆球从A摆至O过程中重力势能 ，动能 ；
（2）①分析比较序号为1、2的实验，得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量 （选填“有关”或“无关”）；
②分析比较序号为 的实验，得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与 ；
（3）本实验中用到的科学探究方法是 ；
（4）某同学查资料得单摆周期公式为，又知道重力加速度g会随纬度的增加而增大，他爸将北京走时准确的摆钟买回启东，他如何调节 ，摆钟才会走时准确。
【答案】 减小 增大 无关 1、3 摆动角度无关 控制变量法 减小摆长
【详解】（1）[1][2]单摆摆球从A摆至O过程中质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大。
（2）①[3]由表中实验序号为1、2的实验数据可知，摆长与摆角相等而摆球质量不同，单摆的周期相同，由此可知：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关。
②[4][5]由表中实验序号为1、3的实验数据可知，在摆长和质量相同的情况下，无论摆动角度怎么改变，单摆摆动30次所用的时间相同，即单摆的周期相同，由此可得：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆动角度无关。
（3）[6]由（2）分析可知，本实验中用到的科学探究方法是控制变量法。
（4）[7]由北京移至启东，重力加速度变大，纬度降低，重力加速度g会随纬度的增加而增大，所以重力加速度减小，根据可知，周期变长，钟变慢，要使它准确应该使T减小，即减小摆长。
17．（23-24九年级上·江苏连云港·期末）如图甲所示，单摆是用一根细线把重物（摆球）悬挂起来，能够产生往复摆动的一种装置。小明同学对单摆的摆动周期（摆球来回摆动次所用的时间）与哪些因素有关进行了实验探究。实验数据记录如下。
实验序号 摆长 摆球质量 摆角 30个周期
1 1.0 30 4 60
2 1.0 40 4 60
3 1.0 50 4 60
4 1.0 30 3 60
5 1.0 30 4 60
6 1.0 30 5 60
7 0.8 30 4 54
8 1.0 30 4 60
9 1.2 30 4 60
(1)小明同学用如图乙所示的方法测出摆球的直径为 ；
(2)实验中，小明采用测量单摆摆动30个周期所用的时间，其目的与下列实验相同的是 ；
．测量小球的直径时，重复测量了多次；
．在笔上紧密缠绕多圈铜线，测铜线的直径；
．探究光的反射定律时，改变入射角，测多组数据。
(3)分析数据，可得出：单摆周期大小与 有关（选填“摆长”、“摆球质量”或“摆角”）， 成正比（选填“是”或“不是”）；
(4)摆长一定时，小明用乒乓球做实验测得的摆动周期明显变大。造成明显变大的主要原因是 不可忽略。
【答案】 1.20 B 摆长 不是 空气的阻力
【详解】(1)[1]由图可知，刻度尺的分度值为，摆球的直径为
(2)[2]实验中，为提高测量的准确程度，小明采用测量单摆摆动30个周期所用的时间，采用了累积法的方法；
．测量小球的直径时，重复测量了多次，是为了取平均值减小误差，故A不符合题意；
．在笔上紧密缠绕多圈铜线，测铜线的直径，采用了累积法的方法，故B符合题意；
．探究光的反射定律时，改变入射角，测多组数据是为了得出普遍性的规律，故C不符合题意。
故选B。
(3)[3][4]分析7、8、9实验，在摆角和摆球质量相同的条件下，摆长越长，摆的周期越大，单摆周期大小与摆长有关，但不成正比。
比较4、5、6实验，在摆长和摆球的质量相同时，摆角不同，但摆的周期相同，故单摆周期大小与摆角无关。
分析1、2、3实验，在摆长和摆角相同时，摆球质量不同，摆的周期相同，故单摆周期大小与摆球质量无关。
(4)[5]摆长一定时，小明用乒乓球做实验时，由于乒乓球的质量相对较小，体积较大，受到空气的阻力较大，所以测得的摆动周期明显变大。
七、比较不同燃料的热值大小
18．（23-24九年级上·江苏南通·期末）将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯（相同）、温度计、铁架台和燃烧皿外，另提供天平和秒表。
（1）要“比较水和油的比热容大小”，器材选择：选择 两组装置进行实验，通过比较 来比较水和油吸收热量的多少？
（2）要“比较酒精和煤油的热值大小”，应选择 两组装置进行实验.进行实验时，在两个装置的燃烧皿中注入 相同的酒精和煤油，实验中两烧杯内的液体均未沸腾，待燃料 后，比较 就可比较出两种燃料热值大小；
（3）用甲图中的装置“测量酒精的热值”，加热12min使水温升高了30°C，刚好消耗掉2g酒精，若不计热量损失，酒精的热值为 J/kg.[c水=4.2103J/（kg °C）
【答案】 甲丁 加热时间 乙丙（丁戊） 质量 完全燃烧 液体升高的温度
【详解】（1）[1] 比较水和油的比热容大小，应选用相同的加热装置，且水和油的质量应相同，故可选择甲丁两组装置进行实验并得出结论。
[2] ）在实验中，通过加热时间的长短，来比较水和油吸收热量的多少。
（2）[3][4][5][6] 比较酒精和煤油的热值大小，应选用相同质量的酒精和煤油，加热相同质 量的同种物质，应该选择乙丙（丁戊）两组装置进行实验；选择正确后，在两个装置的燃烧皿中注入相同质量的酒精和煤油，待燃料完全燃尽后，比较液体的升高温度，就可判断燃料热值的大小。
（3）[7] 用甲图中的装置“测量酒精的热值”，加热12min使水温升高了30°C，刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失，水的比热容为4.2×103J/（kg °C），水吸热为
水吸收的热量等于酒精放出的热量，即∶Q吸= Q放；
酒精的热值为
19．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示，小华利用甲、乙、丙三图中完全相同的装置，探究“不同物质吸热升温的现象”及“燃料燃烧放出的热量”两个实验。
（1）比较不同燃料的热值：应选择 两图进行实验；燃料完全燃烧放出的热量，是通过 来反映的（温度计上升的示数/加热时间）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点：应选择 两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过 （温度计示数/加热时间）来反映的；
（3）三幅图中烧杯中液体的质量 （均要/不一定都要）相同；
（4）若图甲烧杯中为的水，若10g酒精燃烧后放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为，则酒精的热值是 ，实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的燃料热值与实际相比 （偏大/偏小/一样）；
（5）实验完成后，小华用相同的加热装置分别对质量为的水和的另一种液体进行加热，实验数据如图丁所示。另一种液体比热容为 []。
【答案】 甲丙 温度计上升示数 甲乙 加热时间 均要 4.2×106 偏小 0.9×103
【详解】（1）[1][2]比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，故应选择甲、丙两图进行实验，通过液体温度的变化来反映燃料放出热量的多少；温度计示数变化越大，表明吸收的热量越多，即该物质放出的热量多，其热值大。
（2）[3]比较不同物质吸热升温特点，需要选择两种不同的液体吸收热量，则需要选择相同的热源，即相同的燃料，故选择甲、乙装置。
[4]由于相同的时间内放出的热量相同，相同时间内物质吸收的热量相同，故可以根据加热时间来反应吸收热量的多少。
（3）[5]由控制变量法知道，三幅图中烧杯中液体的质量均要相同。
（4）[6][7]500mL水的质量为
温度计示数升高了20℃时水吸收的热量
酒精的热值为
实际中，实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，所以算出的热值比标准值偏小。
（5）[8]由图丁知道，16min内，水吸收的热量为
Q水=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(40℃-10℃)=3.78×104J
另一种液体在8min吸收的热量是水吸收的热量的一半，则另一种液体比热容为
20．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示，甲、乙、丙中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量是通过 来反映；
（2）比较不同物质吸热升温的特点时，需要的测量器材除图所示之外还需 ；
（3）比较不同物质吸热升温的特点时，小明绘制的液体a吸收热量与加热时间的图像如图丁虚线所示，请帮小明在图丁中用实线绘制出液体b吸收热量与加热时间的大致图像 。
【答案】 甲乙 液体a升高的温度 秒表、天平
【详解】（1）[1][2]比较不同燃料的热值，根据控制变量法，液体质量和种类相同，燃料不同，应选择甲乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量不易直接测量，根据可知，在比热容和质量相同时，可以通过温度变化量来反映。
（2）[3]比较不同物质吸热升温的特点时，物体吸热的多少与质量有关，需要天平，由于吸收热量的多少不易直接测量，需要利用相同的加热器，相同时间产生的热量相同，通过加热时间来间接反映吸热的多少，故需要的测量器材除图所示之外还需秒表。
（3）[4]比较不同物质吸热升温的特点时，选择甲丙两图，两加热器要相同，相同时间产生的热量相同，故在相同时间，液体a吸收的热量与b相同，液体b吸收热量与加热时间的大致图像与a应该相同。如图所示
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页九上物理期末复习 第11-12章（简单机械和功、机械能和内能） 实验题20题
（七大考点）
考点一、探究杠杆平衡条件（3小题）
考点二、斜面的机械效率探究实验的设计（2小题）
考点三、测量滑轮组的机械效率（3小题）
考点四、探究动能大小与速度、质量的关系（3小题）
考点五、探究重力势能大小与质量、高度的关系（3小题）
考点六、单摆和滚摆运动时的能量变化情况（3小题）
考点七、比较不同燃料的热值大小（3小题）
一、探究杠杆平衡条件
1．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）小宁用图甲装置做“探究杠杆平衡条件”实验，杠杆上相邻刻线间的距离相等。
（1）实验开始前，杠杆静止的位置如图甲所示。为排除杆重对实验的影响，需使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 移动，右端的平衡螺母向 移动；
（2）如图乙所示，在刻度线M处挂2个钩码，在刻度线N处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为。将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 （>/＝/<）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 （>/＝/<）；
（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右端只使用弹簧测力计，左端只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 N；
（4）小宁又制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），他先在圆盘的C点挂上4个钩码（如图乙），再用一个量程合适的弹簧测力计在M点施加竖直向上的拉力后，圆盘 （能/不能）在图示位置静止。
（5）为了探究“力的作用点到支点的距离是否一定影响杠杆的平衡”，小宁在圆盘的C点挂上4个钩码（如图丙），又在G点挂上一定数量的钩码后发现圆盘在图示位置平衡。为了改变支点到力的作用点的距离，他将挂在G点的钩码先后挂在 两个点又进行了两次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡。
2．（23-24九年级上·江苏无锡·期末）如图所示，是探究杠杆平衡条件的实验。
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。
（2）如图乙所示，A点挂有2个质量为50g的钩码，当在B点挂 个质量为50g的钩码，能使杠杆在水平位置平衡。
（3）实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是 。
（4）如图丙所示，在C点悬挂3个质量为50g的钩码，在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0~5N，保持支点O、悬挂点D位置不变，利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为 g（g取10N/kg）。
3．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示位置静止，此时杠杆 （是/不是）处于平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡；
（2）如图（b），在A点挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，g取10N/kg，弹簧测力计的示数为 N；
（3）如图（c），左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变其与水平方向的夹角θ，仍使杠杆水平方向平衡，能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是 ；
A．B．
C．D．
（4）如图（d），小刚实验时发现，当杠杆水平平衡时，与小明得出的杠杆平衡条件不相符，可能的原因是 。
二、斜面的机械效率探究实验的设计
4．（23-24九年级上·江苏无锡·期末）如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。
实验序号 重物G/N 弹簧测力计示数F/N 重物沿斜面移动得距离L/m 重物上升得高度h/m 机械效率/%
1 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是 ；
（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为 J，物体受到的摩擦力为 N，此过程中木块的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为 %，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度 （选填“有关”或“无关”）；
（3）选择合适的木块A及铁块C后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A时，需要的拉力4N，则此时选择的物体A重力为 N。
5．（23-24九年级上·江苏无锡·期末）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A，收集了表中的实验数据：
次数 斜面的倾斜程度 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长度 机械效率
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”），斜面的机械效率越 ；
(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是和，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为，与第二次实验相比，有用功 （选填“相同”或“不同”）、而拉力做的总功 （选填“变大”或“变小”），这种情况下斜面的机械效率将 （选填“变大”或“变小”）；
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和 有关；
(4)实验中，若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，以下能正确表示拉力F与斜面高度h的关系的是 。
A． B． C． D．
三、测量滑轮组的机械效率
6．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。（每个滑轮的质量相等）
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 4
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.2
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端移动的距离s/m 0.3 0.4 0.6
机械效率 74.1% 62.5%
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用图 （选填“甲”或“乙”）所示装置做的实验；
(2)通过1、2两次实验数据，分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的质量越大，滑轮组的机械效率越 ；
(3)该小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，机械效率 （结果保留一位小数）。采用图丙装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。（忽略绳重和摩擦）
7．（23-24九年级上·江苏徐州·期末）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图实验中每个钩码重2N，数据如表所示：
物理量验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量沿 方向匀速缓慢拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
(2)分析表中数据可知：第4次实验是用 （A/B/C）装置图做的；
(3)在第2次实验中，若物体以0.2m/s的速度匀速上升，则拉力F的功率是 W；
(4)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。（选填“有关”或“无关”）
8．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）在“测定动滑轮机械效率”的实验中，同学们用如图所示的装置提升钩码，并做出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；
(1)为了验证猜想一，准备器材如下：一个滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和 ；
(2)用弹簧测力计 并匀速拉动绳子，提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示；
实验 序号 动滑轮重 G动/N 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/cm
① 0.2 1.0 20.0 0.65 40.0
② 0.2 2.0 20.0 1.20 40.0
③ 0.2 3.0 20.0 1.75 40.0
(3)分析表中数据并通过计算可知：第②次实验时，测得动滑轮的机械效率为 ；对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将 ；（选填“增大”、“减小”或“不变”）可能的原因是 ；
(4)为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 。
四、探究动能大小与速度、质量的关系
9．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，用斜面、木块、两个小球甲、乙（m乙＞m甲），探究影响物体动能大小的因素。
（1）木块被推动的越远，球对木块的推力 越多，说明小球动能越大；
（2）前两次实验，甲球分别从A、B两点由静止释放，这是为了探究动能大小与 的关系，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 ；
（3）为了探究动能大小与质量的关系，第三次实验不能使乙球从 点由静止释放（选填“A”、“B”或“C”）；
（4）以下实验中，用着重号“ ”标注的器材和本实验木块起到不同作用的是 。
A．甲图中，研究弹性势能实验中的卡片
B．乙图中，研究重力势能实验中的木块
C．丙图中，研究做功能否改变物体的内能，空气压缩引火仪内的棉花
10．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）如图是“探究影响物体动能的大小因素”实验装置。
（1）该实验研究对象是 ，研究方法是 和 。
（2）甲图两次实验是探究物体动能的大小与 的关系，实验得到的结论可解释汽车因 （选填“超速”或“超载”）带来的危害。
（3）乙图两次实验是为探究物体动能的大小与质量的关系，但需要改进的操作是 。
（4）如水平木板表面绝对光滑且足够长，甲图装置能否完成实验探究？ 。
11．（23-24九年级上·江苏南京·期末）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）让物体从斜面不同高度由静止滚下，探究的是“物体动能大小与 的关系”；
（2）若要探究“物体动能大小与质量的关系”，应改变物体 的质量，物体B在水平面滑行时受到的摩擦力将 ，整个过程中，物体B增加的内能 （选填“＞”“＝”或“＜”）物体A减小的机械能。
五、探究重力势能大小与质量、高度的关系
12．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）近年来，高空坠物事件层出不穷，给人们的生活带来很大困扰。小文和小雨同学想探究高空坠物的重力势能与哪些因素有关？她们进行了如下猜想：
（1）可能与物体的质量有关；
（2）可能与物体所在的高度有关。
她们在水平地面上铺一张白纸，找来三个体积相同的小球和一些颜料，将小球表面沾满颜料，从高处由静止释放，观察并记录球在白纸上留下的圆斑；相关信息如下表所示：（已知小球的质量关系为：m1＜m2=m3）
实验次数 m h/m
1 m1 1
2 m2 1.3
3 m3 1.5
根据实验过程，回答下列问题：
(1)该实验中，小文是用圆斑的 （选填“清晰程度”、“面积大小”）来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫做 ；
(2)如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图 （选填“a”或“c”）；
(3)对比第2、3次实验，可以得出的结论是：在质量一定时， ；
(4)小雨认为记录小球在白纸上留下的圆斑，可能产生实验误差，请你提出一种好的改进措施： 。
13．（23-24九年级上·江苏南京·期末）小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球（m（2）由甲、乙图可以得出的结论是：速度相同，质量越大，动能越 ；
（3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是 （写出一种即可）；
（4）如图丙所示，小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，质量为m1、m2和m3的三个金属块（m1=m214．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图甲、乙，分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下，高度h越大，钢球推动木块移动距离越 ，对木块 越多，说明钢球的 越大。经过多次实验，探究出物体动能大小与 关系。
（2）图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的 转化为 。该实验通过 反映物体重力势能大小。
六、单摆和滚摆运动时的能量变化情况
15．（23-24九年级上·江苏南京·期末）实验小组用如图所示的装置探究“物体动能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。
（1）本实验钢球获得的动能是由 转化来的。实验时通过 来比较动能大小；
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的 相同，从而探究动能与 关系；
（3）木块最终会停下来的主要原因是 ，在此过程中木块的 能转化为 能。
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20 91
16．（23-24九年级上·江苏南通·期末）某小组同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的。于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆的周期T（T为单摆来回摆动一次所用的时间）与哪些因素有关。如图所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量。为了减小误差，同学在实验中每次测量单摆摆动30次（30T）的时间。该小组同学的实验数据分别记录在下表中。
实验序号 摆长l/m 摆球的质量m/g 摆动角度θ/度 摆动30次时间t/s
1 1.0 30 4 60
2 1.0 40 4 60
3 1.0 30 3 60
4 0.8 40 4 54
5 0.6 40 4 46
（1）同学在实验中观察到单摆摆球从A摆至O过程中重力势能 ，动能 ；
（2）①分析比较序号为1、2的实验，得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量 （选填“有关”或“无关”）；
②分析比较序号为 的实验，得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与 ；
（3）本实验中用到的科学探究方法是 ；
（4）某同学查资料得单摆周期公式为，又知道重力加速度g会随纬度的增加而增大，他爸将北京走时准确的摆钟买回启东，他如何调节 ，摆钟才会走时准确。
17．（23-24九年级上·江苏连云港·期末）如图甲所示，单摆是用一根细线把重物（摆球）悬挂起来，能够产生往复摆动的一种装置。小明同学对单摆的摆动周期（摆球来回摆动次所用的时间）与哪些因素有关进行了实验探究。实验数据记录如下。
实验序号 摆长 摆球质量 摆角 30个周期
1 1.0 30 4 60
2 1.0 40 4 60
3 1.0 50 4 60
4 1.0 30 3 60
5 1.0 30 4 60
6 1.0 30 5 60
7 0.8 30 4 54
8 1.0 30 4 60
9 1.2 30 4 60
(1)小明同学用如图乙所示的方法测出摆球的直径为 ；
(2)实验中，小明采用测量单摆摆动30个周期所用的时间，其目的与下列实验相同的是 ；
．测量小球的直径时，重复测量了多次；
．在笔上紧密缠绕多圈铜线，测铜线的直径；
．探究光的反射定律时，改变入射角，测多组数据。
(3)分析数据，可得出：单摆周期大小与 有关（选填“摆长”、“摆球质量”或“摆角”）， 成正比（选填“是”或“不是”）；
(4)摆长一定时，小明用乒乓球做实验测得的摆动周期明显变大。造成明显变大的主要原因是 不可忽略。
七、比较不同燃料的热值大小
18．（23-24九年级上·江苏南通·期末）将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯（相同）、温度计、铁架台和燃烧皿外，另提供天平和秒表。
（1）要“比较水和油的比热容大小”，器材选择：选择 两组装置进行实验，通过比较 来比较水和油吸收热量的多少？
（2）要“比较酒精和煤油的热值大小”，应选择 两组装置进行实验.进行实验时，在两个装置的燃烧皿中注入 相同的酒精和煤油，实验中两烧杯内的液体均未沸腾，待燃料 后，比较 就可比较出两种燃料热值大小；
（3）用甲图中的装置“测量酒精的热值”，加热12min使水温升高了30°C，刚好消耗掉2g酒精，若不计热量损失，酒精的热值为 J/kg.[c水=4.2103J/（kg °C）
19．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示，小华利用甲、乙、丙三图中完全相同的装置，探究“不同物质吸热升温的现象”及“燃料燃烧放出的热量”两个实验。
（1）比较不同燃料的热值：应选择 两图进行实验；燃料完全燃烧放出的热量，是通过 来反映的（温度计上升的示数/加热时间）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点：应选择 两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过 （温度计示数/加热时间）来反映的；
（3）三幅图中烧杯中液体的质量 （均要/不一定都要）相同；
（4）若图甲烧杯中为的水，若10g酒精燃烧后放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为，则酒精的热值是 ，实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的燃料热值与实际相比 （偏大/偏小/一样）；
（5）实验完成后，小华用相同的加热装置分别对质量为的水和的另一种液体进行加热，实验数据如图丁所示。另一种液体比热容为 []。
20．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示，甲、乙、丙中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量是通过 来反映；
（2）比较不同物质吸热升温的特点时，需要的测量器材除图所示之外还需 ；
（3）比较不同物质吸热升温的特点时，小明绘制的液体a吸收热量与加热时间的图像如图丁虚线所示，请帮小明在图丁中用实线绘制出液体b吸收热量与加热时间的大致图像 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
