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【浙教版2026年中考专题】能量的转化与守恒实验探究题
1.小科在骑自行车上坡时,发现即使不踩踏板,自行车也能冲上斜坡一段距离。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢 小科提出了下列猜想:
猜想一:与其质量的大小有关
猜想二:与其在斜坡上受到摩擦力的大小有关
猜想三:与其运动到坡底时速度的大小有关
为了验证猜想,小科将一左侧光滑、右侧粗糙的弧形轨道固定在水平桌面上(如图),并用小球模拟自行车,不计空气阻力。
(1)探究猜想一时,小科根据实验方案,记录数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
小球质量 m/g 20 30 40 50 60
小球冲上同一轨道的最大距离s/cm 30.1 30.2 30.0 30.1 30.0
根据表中数据可得出的结论是: ;
(2)探究猜想二时,将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放,小球在右侧粗糙的弧形轨道上升的最大高度总是 (选填“大于”“小于”或“等于”)小球在左侧轨道释放时的高度,原因是 。
(3)探究猜想三时,小科设计的实验操作是 。
2.如图所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,探究的“物体的动能”是指 ____(选填字母)。
A.铁球在斜面上的动能
B.铁球撞击木块时的动能
C.木块被撞击后的动能
(2)为了使实验效果更明显,应使用质量更 (选填“大”或“小”)的木块。
(3)比较甲、乙两次实验,小科可以得出结论: 。
(4)小科利用图丙的装置探究小球动能的大小与质量的关系:利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同长度后由静止释放,撞击同一木块。请判断上述方案是否可行并说明理由 。
3.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡状态”或“非平衡状态),接下来,小明将右边的平衡螺母调至最右端,发现杠杆左端还略向下倾斜,则他应将左边平衡螺母向 调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A 点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为: 他这样得出的结论合理吗 并说明理由。
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是小明同学利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆右端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:
4.小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球运动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同, , 球A、B的质量分别为mA、mB(mA(1)基于 的假设,小科进行甲、乙两组实验;
(2)在甲、乙两组实验中,小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置,然后都由静止释放。他这样做的主要目的是 ;
(3)小科发现丙组木块C撞击最远,比较乙、丙实验,得出的结论是 。
(4)实验过程中,发现木块C移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施: 。
5.某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表:
实验次数 动滑轮重G14/N 钩码重G8/N 钩码上升高度 hm/m 直接将钩码举高做的功 Wm/J 动力F4/N 动力作用点移动距离sm/m 使用滑轮组动力做的功WA/J 滑轮组的机械效率η
1 0.53 1 0.1 0.1 0.7 0.3 0.21 47.6%
2 2 0.1 0.2 1.1 0.3 0.33
3 4 0.1 0.4 2 0.3 0.6 66.7%
(1)请你在图中画出本实验的绕绳方法。
(2)在第2次实验中,机械效率为 。
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,克服动滑轮的重所做的额外功 (填“相同”或“不同”)。
(4)分析表中数据可得出:同一滑轮组,提升的物重增加时,滑轮组的机械效率 (填“变小”、“变大 或“不变”),若不计绳重与摩擦,请列式证明该结论正确 。
6.科学兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油,瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5 Ω 和 10 Ω,A、B 是相同的玻璃管,管内初始液面位置相同。闭合开关,每隔 1m in记录液面上升的高度,多次实验后的数据如图乙所示。
(1)除电流表外,本实验中还需要用到的测量工具有 。
(2)分析图乙,可得出的结论是 。
(3)小柯研究电热与电流的关系,设想将图中两个烧瓶里的电阻丝改为并联,通电一段时间后,比较两个烧瓶中液面上升高度得出结论。你认为这样改是否合理并说明理由: 。
7.某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时,采用了一种“变色测温贴”(产品介绍如图甲所示),电源电压为3V,常温下将测温贴贴在电阻上,利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题:
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
(1)用导线将图乙中电路连接完整,要求连线不得交叉,滑动变阻器置于阻值最大的位置。
(2)要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外,还需要的测量仪器是 。
(3)正确连接线路,闭合开关,R1处断路,若此时将一电压表并联在R1两端,则观察到电表的示数为 。
(4)该同学整理数据得出“在通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。”若实验序号2中的电流为1A时,R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒,则当其他不变,仅电流变为2A,R2所贴变色测温贴的变色时间为 。
8.如图,在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整。
(2)小勇同学在连接电路时,对电流表进行试触,发现电流表指针迅速向零刻度线的左边偏转了,原因可能是 。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表的示数如图2所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为2.5V,即小灯泡正常发光。
(4)小勇同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
9.某同学在观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动。该同学想:白球碰撞后立即静止,被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗?
通过了解和初步实验,他发现只有当体积和质量均相同的两球,而且球心在同一直线上相碰时,才可能出现上述现象。为进一步探究,他设计了下述实验方案,将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上,取两个相同的台球A、B,将B球静置于轨道的水平部分,A球置于轨道左端斜面上某处,测出该点到水平桌面的高度h1,如图所示,释放A球,撞击后,A球静止,B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点,测出该点的高度h2。通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。
(1)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 能。
(2)vA表示碰撞前瞬间A球运动速度,vB表示B球被撞后开始运动的速度。若h2=h1,则vB vA(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)实际实验中,测出的h2总小于h1,若导致这一现象的原因轨道不光滑,那么在阻力不可避免的情况下,你认为该同学的设计是否还有价值?说出你的理由。 。
10.在研究小灯泡发光情况与电功率关系的实验中,电源是三节新干电池,灯泡的额定电压为2.5V。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W ____
1 2.4 0.24
2 2.5 0.26
3 2.8 0.28
(1)表中记录了电表示数和电功率,还需要增加记录的内容是 ;
(2)分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率 ;
(3)完成上述实验后,继续测量小灯泡的额定电功率,发现电流表无法正常使用,甲同学用原来的电源、电压表和一个5Ω的定值电阻R0,设计了如图2所示的电路。实验方案如下:
①调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5伏;②保持滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数;③算出小灯泡的额定功率。
乙同学认为可将电压表直接并联在R0两端,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。根据电压表示数和R0阻值,可算出小灯泡的额定功率。
你认为哪种方案更好 请说出理由 。
答案解析部分
1.【答案】(1)小球冲上斜坡的最大距离与质量无关
(2)小于;部分机械能转化为内能
(3)在左侧轨道的不同高度释放小球,测量其冲上右侧轨道的最大距离
2.【答案】(1)B
(2)小
(3)质量相同时,物体速度越大,动能越大
(4)不可行,木块移动的距离相同。
3.【答案】(1)平衡状态;右
(2)不合理,仅一次实验得出结论具有偶然性,应多次实验;
(3)杠杆自身重力对实验有影响
4.【答案】(1)物体动能的大小可能与物体的质量有关
(2)控制物体碰撞时的速度相同
(3)控制物体碰撞时的速度相同
(4)将木块换成质量更小的木块
5.【答案】(1)
(2)60.6%
(3)相同
(4)变大;
6.【答案】(1)刻度尺、秒表
(2)当电流和通电时间相同时,电阻越大,产热越多(合理即可)
(3)不合理,两个烧瓶中电阻丝的阻值不相等
7.【答案】(1)
(2)秒表或计时器
(3)3V
(4)6秒
8.【答案】(1)
(2)电流表正、负接线柱接反了
(3)B
(4)0.5
9.【答案】(1)动
(2)=
(3)有价值;在阻力无法避免的情况下,用光滑程度不同的轨道多次实验,轨道越光滑,h2越接近h1,即可推理得出:当无阻力时,h2=h1,即可判断vB=vA
10.【答案】(1)灯泡的亮度
(2)越大
(3)方案一更好,理由是: 操作更简便,且能准确保证灯泡在额定电压下工作 。
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