参考答案
1、（1）将钢球从某一高度由静止释放 木块运动的距离
（2）质量 动能 （3）乙、丙
2、（1）不同 木块被撞击后移动的距离
（2）长度、粗细相同材料不同 ?相同 木块被撞击后移动的距离不同
（3）错误 ?能量是不会消失的，机械能转化为了内能。
3、（1）铅球陷入沙子的深度 转换 （2）A、B 大 （3）C、D 无关
4、（1）不同 同一
（2）当速度相同时，水平面粗糙程度越小，小球滑行距离越远 做匀速直线运动；
（3）=
（4）没有控制两个小球的质量相等 =
5、（1）变小 忽略了测力计的重力
（2）动滑轮本身有重力 将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里
6、（1）18 （2）80% （3）无关
（4）增大提升物体的重力或减小动滑轮的重力
7、（1）小聪 越陡 （2）②匀速 ③倾斜程度 粗糙程度 ④机械效率
8、（1）动力臂 当阻力和阻力臂相同时，动力的大小与动力臂成反比
（2）4、5与6
（3）弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆
（4）当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值相同
当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值越大，动力越大
9、（1）不变 减小 （2）增大 减小 （3）乙
10、（1）实验步骤： a、把木桩A的尖端放在沙槽上，让甲从适当高度下落撞击木桩，观察木桩陷入沙槽的深度；21教育网
b、把木桩A的尖端放在沙槽上，用乙从同一高度下落撞击木桩，观察木桩陷入沙槽的深度。
物体
物体下落高度/m
木桩陷入深度/m
甲
?
?
乙
?
?
（2）
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突破实验探究题5：功和机械
1．如图所示，将一根细线上端固定，下端系上一小铁球，该装置便是“单摆”，实验小组的同学用该“单摆”探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将铁球从某一高度由静止释放，铁球摆到竖直位置时，撞击水平面的木块，将木块撞出一段距离。2·1·c·n·j·y
（1）本实验使铁球获得动能的操作方法是 ，铁球动能的大小是通过观察
? 来判断的。
（2）如图甲、乙所示，将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手，m2＞m1，两个小球运动到B点时速度相同，此时撞击放在水平面上的同一木块，木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示．则单摆的运动速度与铁球的 无关。
（3）如图丙所示，将质量为m2的铁球移动到与竖直方向成θ2角时放手，∠θ2＞∠θ1，铁球运动到B点时撞击同一木块，比较 两图可知，物体的速度越快，动能越大。
2．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；
猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关；
（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩 （填“相同”或“不同”）的长度（未超过其弹性限度），将小球置于弹簧右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而比较弹性势能的大小。
（2）为验证猜想二，需选用 ?的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 （填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松手后小球碰到同一位置的相同木块，对数据进行比较分析，若 ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。【来源：21cnj*y.co*m】
（3）小明根据实验现象认为小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终消失了，你认为小明的观点是 （填“正确”或“错误”）的，理由是 。【版权所有：21教育】
3．小聪猜想：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：用形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入后从管道下端竖直地落下。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的，这里用到的物理学研究问题的方法是 法；21教育名师原创作品
（2）比较 两球，由此可得出结论：高度相同时，质量越大重力势能越 ；
（4）比较 两球，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径
? （填“有关”或“无关”）。
4．小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小宇应先后三次将小球从斜面的
（同一/不同）高度处释放，比较小球在 （同一/不同）粗糙面上滑行的距离。21*cnjy*com
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论： ；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将
（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1 W2（填“＞”、“＜”或“﹦”）。
（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA＜mB，hA＞hB），推动小木块运动一段距离后静止，同组的小红认为他的实验设计有问题，问题是：
更正后完成实验，在如图乙所示的两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为
f甲、f乙，则f甲 f乙（填“＞”、“＜”或“﹦”）。
?5．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （填“变大”、“变小”或“不变”），其理由是 。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于
物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。 请给出一条减小此差异的建议 。
实验次数
物重G/N
测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.90
3
2.00
1.15
6．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：
实验 次数
物重 G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
18
3
6
8
2.5
24
（1）表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是
（2）3次实验中滑轮组的机械效率是
（3）由本次实验得到该滑轮组的机械效率与物体上升的高度 （填“有关”或“无关”）。
（4）若要提升该滑轮组的机械效率，可以采取 的措施。
7．在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。21世纪教育网版权所有
实验
序号
斜面的倾斜程度
物块的重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
70.6%
（1）分析表中数据可得该实验是探究 （填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面 ，机械效率越高。21教育网
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③保持斜面的 不变，改变斜面的 ，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。21cnjy.com
④比较两次 的大小，即可验证猜想是否正确。
8．某小组探究杠杆平衡条件的实验中发现，当动力臂或阻力臂发生变化时，使杠杆平衡的动力大小就要随之改变，他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系，他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图所示，将钩码对杠杆的作用力定为阻力F2，在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力F1，调节动力臂l1及阻力臂l2大小使杠杆在水平位置平衡，并将实验数据记录在表一、表二中。21·cn·jy·com
表一
实验序号
F2（牛）
l2（厘米）
F1（牛）
l1（厘米）
1
6
10
4
15
2
6
10
6
10
3
6
10
10
6
表二
实验序号
F2（牛）
l2（厘米）
F1（牛）
l1（厘米）
4
6
8
4
12
5
6
12
6
12
6
6
20
10
12
表三
实验序号
F2（牛）
l2（厘米）
F1（牛）
l1（厘米）
7
6
8
5
12
8
6
12
8
12
9
6
20
11
12
（1）分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件，这是在研究动力的大小与 的关系，分析数据初步归纳得出的结论是：
（2）分析比较实验序号 的数据中动力F1与阻力臂L2变化的关系可以归纳得出的初步结论是：使杠杆在水平位置平衡，当阻力和动力臂相同，动力的大小与阻力臂成正比。www.21-cn-jy.com
（3）小明为了验证第（2）题中的结论，用以调节好的弹簧测力计代替钩码在支点的左侧对杠杆施加动力，当杠杆在水平位置平衡时得到的实验数据如表三，他发现这组实验数据无法验证上述结论，你认为他的实验中可能存在的问题是： 【来源：21·世纪·教育·网】
（4）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出初步结论：
（a）分析比较1与4、2与5、3与6的数据可初步归纳得到： ，动力大小相同。21·世纪*教育网
（b）分析比较1、2、3或4、5、6中的数据可初步归纳得到： 。
9．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B?分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。 www-2-1-cnjy-com
（1）甲图中A?球在斜面上运动的速度 （填“增大”、“减小”或“不变”），机械能 （填“增加”、“减小”或“不变”）。2-1-c-n-j-y
（2）乙图中小球B?沿斜面运动过程中的动能 ，重力势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。21*cnjy*com
（3）若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图 （填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大。【出处：21教育名师】
10．实验桌上有材料相同质量不同的甲、乙两个正方体，两个完全相同的木桩A、B，一装满沙子的沙槽（如图所示）。请选用上述实验器材证明：“物体的重力势能与物体的质量有关”。
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格。
