探究影响物体势能大小的因素 知识点题库

在课外兴趣小组活动中,小明想验证重力势能与高度的关系:他在水平地面上铺一张纸,将蓝球表面涂黑,使蓝球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中      (选填“A”或“B”),你判断的依据是        。爱动脑筋的小明发现,篮球落地后反弹的高度每次也不相同,那么篮球由静止开始下落,反弹的高度究竟与哪些因素有关呢?小明与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想。
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关;
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关。
于是,小明用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验。通过实验,得到的实验数据如下表:

(1)要验证猜想2,需要选用实验序号为 的两组数据进行分析。
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 有关,与 无关。

贮水池式小型发电站如图所示,请回答以下问题:

  1. (1) 贮水池的作用是什么?

  2. (2) 在整个发电过程中伴随着哪些能量转变?

如图所示,在用锯条和棋子探究“弹性势能与哪些因素有关”的活动中,现想探究弹性势能与物体形变程度的关系,正确的做法是(  )

A . 只改变棋子的数量,重复做几次实验 B . 只改变重物A的质量,重复做几次实验 C . 只改变钢锯条伸出桌边的长度,重复做几次实验 D . 只改变钢锯条末端扳下的距离,重复做几次实验
如图是探究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑中的情况.在此实验中,mA=mC<mB , 铁块所处的初始高度hA=hB<hC

  1. (1) 为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”,应对比两铁块的撞击实验.
  2. (2) 为探究“重力势能大小与物体被举起的高度的关系”,应对比两铁块的撞击实验.
某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到: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:用大小、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求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).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. (1) 本实验中,铅球的重力势能大小是通过来反映的;
  2. (2) 比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:
  3. (3) 比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:
  4. (4) 比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径(选填:“有关”或“无关”).
在综合实践活动课上,王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球,如图所示,于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”

  1. (1) 请你帮他设计应如何去做.

    答:

  2. (2) 说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小.

    答:

为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”,小明同学设计了如图所示的装置,并进行了如下实验.

①将弹簧放在水平面上,一端固定.

②在弹性限度内,用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧压缩,测量并记录弹簧的形变量△L

③由静止释放物块,测量并记录物块在水平面上滑行的距离S.

④多次改变弹簧的形变量,重量步骤②③.

⑤分析实验数据得出结论.

请回答以下问题:

  1. (1) 本实验中,探究了弹簧弹性势能大小跟的关系.
  2. (2) 本实验中,弹簧弹性势能大小是通过来间接反映的.
  3. (3) 本实验中,从物块离开弹簧到静止,物块将能转化为能.
小华用图示装置做“探究弹性势能大小与形变程度关系”的实验,实验时将钢锯条末端压下一定距离后释放,观察棋子跳起的高度,以下设计方案可行的是(   )

A . 只改变棋子的位置,重复做几次实验 B . 只改变棋子的数量,重复做几次实验 C . 只改变钢锯条伸出桌边的长度,重复做几次实验 D . 只改变钢锯条末端扳下的距离,重复做几次实验
如图所示,图中速度v的方向是小强同学在体育中考“原地掷实心球"项目测试中球出手时的飞行方向.从球出手到落地的过程,不计空气阻力,下面关于机械能的说法正确的是  (   )

A . 球出手时动能最大 B . 球出手时势能最大 C . 球到达最高点时速度最大 D . 球的机械能保持不变
在电影《斯巴达三百勇士》中,波斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙,在巨石被投出到击中城墙的过程中,下列说法正确的是(   )

A . 巨石在最高点时动能最大 B . 巨石在最高点时重力势能最小 C . 巨石的动能先增大后减小 D . 巨石的重力势能先增大后减小
下列说法中正确的是(   )
A . 探究物体动能大小与物体速度大小的关系时,物体所处的高度是需要控制的变量 B . 探究物体重力势能大小与所处高度的关系时,物体的质量大小是需要控制的变量 C . 探究导体电阻大小与导体横截面积大小的关系时,只需控制导体材料相同 D . 探究通过导体电流大小与导体两端电压大小的关系时,导体的电阻大小是需要控制的变量
为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验.

  1. (1) 实验中通过观察来判断物体重力势能的大小.
  2. (2) 要探究重力势能大小与高度的关系应选择图和图进行分析比较.
  3. (3) 图2和图3探究的问题是
如图所示,探究重力势能的大小与哪些因素有关时,为了显示重力势能的大小,甲用橡皮泥代替沙子,乙用海绵代替沙子,你认为更合适是(甲/乙)的方法,理由是

如图所示是小明设计的“探究影响重力势能大小的因素”的实验。表面光滑圆弧形轨道与粗糙水平面BC相连接,塑料块M静止在B点处。木球(表面光滑)m1从距水平面高h1处由静止释放,如图a所示木球竖直下落,然后从圆弧轨道滑下,碰撞塑料块M,M运动一段距离后停下来。然后换用木球m2、m2(m1<m2=m3)进行如图b、c实验。三次实验中木球释放的位置高度h1=h2<h3

  1. (1) 木球在碰撞塑料块M之前的瞬间,具有最大的能,塑料块M滑动的过程中受到的摩擦力的大小。(变大/不变/变小)
  2. (2) 实验中通过观察塑料块M被撞击的距离来比较木球的重力势能的大小。这种物理学研究方法也运用于以下(填写序号)实验中。

    ①用温度计测量液体的温度。

    ②用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律。

    ③用电铃、抽气机、玻璃罩探究真空不能传声。

    ④用吸引大头针的多少表示电磁铁磁性的强弱。

  3. (3) 由如图a、如图b的探究可知木球的重力势能大小与有关。
  4. (4) 由的探究可知木球的重力势能大小与木球被举高的高度有关。
在探究影响物体的重力势能因素的实验中,小明猜想重力势能可能与物体质量和物体被举高的高度有关:
  1. (1) 小明要完成探究,需要找数个不同的物体进行实验。
  2. (2) 小明找来A、B、C三个物体进行实验,实验中比较图甲和丙,(A、C是体积不等的实心铁块)可以得出的初步结论是

  3. (3) 由图中现象(选填“能”、“不能”)比较B、C两个物体的重力势能。
某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时提出了如下猜想:

猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关。

猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。

猜想三:重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。

为了验证猜想,他们准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,刻度尺一把,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示(图乙中,小球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验中均让小球从图中高度自由下落,待小球静止后,分别用刻度尺测出小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容:

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  1. (1) 本实验是通过观察来判断重力势能大小的;
  2. (2) 比较A、B两球,由此可得出结论:
  3. (3) 比较两球,可得出结论:当物体的质量相同时,高度越高,物体具有的重力势能越大;
  4. (4) 比较C、D两球,可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径(选填“有关”或“无关”);
  5. (5) 小球下落陷入花泥前,将重力势能转化为能。
小明同学在探究重力势能的大小跟哪些因素有关时,设计了以下实验:

实验方案:三个相同的木桩插在沙坑里,露出沙坑的高度相同,如图取三个重物从空中静止释放后撞击木桩,木桩陷入沙坑。

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  1. (1) 在此实验中,我们可以通过观察来比较重物重力势能的大小。
  2. (2) 若hA=hC<hB , mA=mB<mC , 实验现象如图所示:

    ①比较A、B情况,说明:

    ②比较情况,说明:物体被举得的高度相同时,质量越大,物体的重力势能越大。

  3. (3) 实验得出的结论是:物体被举得越,质量越,它具有的重力势能就越大。
如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C,球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放,球落到沙地上的陷入的深度不同,如图中虚线球所示。  

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  1. (1) 比较球A、C运动,可得出影响重力势能大小的因素是
  2. (2) 分析球B,C运动,可以知道两球中重力势能较大。  
在学习势能知识时,小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关:①物体高度;②物体质量大小;③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想,首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上,让1个小球从不同高度自由下落,记录结果如表所示。

实验次数

球离/米

凹痕程度

1

0.5

很浅

2

1.0

比较浅

3

2.0

比较深

4

4.0

很深

  1. (1) 该同学依据判断重力势能的大小;
  2. (2) 本实验的结论是
  3. (3) 若想对因素②进行验证,你认为实验中应控制的变量是(填序号)。
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),请你选用上述实验器材探究物体的重力势能与物体质量的关系。

 

  1. (1) 写出实验过程:
  2. (2) 实验现象及结论:
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