專題24 機械能實驗探究問題-決戰(zhàn)中考物理壓軸題、高頻題、高分值題解題技巧

描☆師一考解科學(xué)實驗與探究是物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，也是一種認識科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的物理方法。進行科學(xué)究活動的一般思維程序是：提出問題→建立假說（或猜想）→實驗檢驗→歸納分析→解決問題（或出結(jié)論）→實驗修正。探究性試題是考學(xué)生綜合分析能力、歸納總結(jié)能力、發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維能力的中考熱點題型，是近年來中考必考內(nèi)容。探究性試題可分為：現(xiàn)象探究、方法探究、實驗探究、數(shù)據(jù)探究、閱讀情景探究等。解答此類題要具備定的知識基礎(chǔ)、能力基礎(chǔ)、生活經(jīng)驗基礎(chǔ)。思維方法是發(fā)掘物理現(xiàn)象與物理知識、物理過與物理方法之間隱含的聯(lián)系，找到物理知識、物理規(guī)律的應(yīng)用原型，是學(xué)生能力得到鍛煉與升華的過程實驗探究題主要以選擇、填空、解答、分析為主。力學(xué)實驗探究問題共分為以下幾個方面：機能驗究題主要考查對機械能、動能和重力勢能的知識的理解。尤其是動能和物體運動有關(guān)，機械能的相互轉(zhuǎn)換；一般動能探究實驗較多。讓學(xué)生了解控制變量法在物理學(xué)實驗中的地，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。二考復(fù)機能1.動能（1）什么是動能：物體由于運而具有的能。（2影動能的因素物體動能大小與兩個因素有關(guān)是物體的質(zhì)量二是物體運動的速度小。當物體的質(zhì)量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小；具有相運動速度的物體，質(zhì)量越大動能越大，質(zhì)量越小動能越小。（3動能是“由于運動”而產(chǎn)的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能不動的物體也具有能量，但不具有動能。例如在空中飛行的飛機，不但有動能而且還具有其它形式能量。2.勢能（1）重力勢能：物體由于被舉而具有的能量，叫做重力勢能。1）重力勢能的大小與質(zhì)量和高有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。2）重力勢能是“被舉高”這個因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能舉的物體具有重力能，同時也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能

而且還具有其它形式的能量。（2）彈性勢能：物體由于發(fā)生性形變，而具有的能叫做彈性勢能。彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關(guān)；形變程度越大，其彈性勢能越大。3.機械能1.動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)為機械能。2.動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化（1）在一定的條件下，動能和力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從高下落的過程中，先是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，后又是重力勢轉(zhuǎn)化為動能。（2）在一定的條件下，動能和性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如跳水運動員，在起跳的過程中，壓跳板是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，跳板將運動員反彈起來是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。（3）機械能守恒：如果一個過中，只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和就保持不變，這個規(guī)律叫做機械能守恒。析☆焦高考：械實探問【例（2017西）圖所是探究“物體動能的大小什么因素有關(guān)”的實驗裝置示意圖。（1）該實驗裝置要探究的是物動能的大小與物體

的關(guān)系（物體A量不變（2）該實驗中所探究物體的動是指物體（選填“A”或“動；（3）該實驗物體動能的大小是過

來反映的；（4驗物體的速度是指物體A從面上由靜止?jié)L下與物體B即將撞時的速度過（選填“高度”或“質(zhì)量改變；（5）實驗表明，同一物體從面高處滾下，高度越大，物體B被得越遠，可得結(jié)論；（6若要研究物體動能與質(zhì)量關(guān)系，則需不同質(zhì)量的物體從斜面記錄。

高度由靜止?jié)L下，并觀察【析）動能的小物的量速都關(guān)因探物動的小什因素關(guān)”的驗，探的物動的小物質(zhì)和度關(guān)（2）實研的體是球A，究的小動能的小速和量關(guān)（3）該驗小動的小通B被距的近現(xiàn)的B被的遠，明球動越，撞越，明球動越小這采了換的想

【案）度）A）B被撞距大（4）度）當體量同，體速越，能大（6）同關(guān)破機能驗究1.（2017紹）究“水平拋出物體飛行的距離與體質(zhì)量m拋出高度H、拋出時的速度v關(guān)系”時，設(shè)計并進行了如圖甲實驗。實驗一：質(zhì)量不同的、球在斜面同一高度處由靜止滑下，下落到不同高度的地。實驗二：質(zhì)量不同的、球在斜面不同高度處由靜止滑下，下落到同一高度的地。實驗得到表一、表二兩組數(shù)據(jù)：表一m=100克，m，h=0.2米AB次數(shù)123456

球AAABBB

桌面離地高度H0.51.01.50.51.01.5

落地點與拋出點水平距離s▲0.740.900.530.740.91表二m=100克，m，H=1.2米AB

次數(shù)123456

球AAABBB

桌面離地高度H0.10.20.30.10.20.3

落地點與拋出點水平距離s0.590.810.990.580.811.00(1)如圖乙是A球從斜面高=0.2米下落時，測量球落地點與拋出點水平距離的示意圖，該距離是米。(2)實驗一，球在斜面的同一高靜止釋放，是為了保持小球離開桌面時的(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)是。

相同。【案～0.54；（2）平度（3）平出體行的離拋點水速和出高有，質(zhì)大無。平出度大拋高越，水飛距越。2.（2017廣）圖甲所示是小張“探究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。（1）小張讓大小不同的實心鋼從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下，在水平面上運動并推動木塊移動，是為了探究動能大小與

的關(guān)系；（2）同班同學(xué)小紅發(fā)現(xiàn)，木塊鋼球撞擊后移動的距離沒有其他同學(xué)的明顯，認為是木塊太重導(dǎo)致滑動摩擦力過大的原因造成。為了驗證猜測，小紅設(shè)計了如圖乙所示“探究滑動摩擦力與壓力大關(guān)系”的實驗，當接觸面粗糙程度不變，用彈簧測力計拉動木塊勻速直線運動時，通過多次實驗得到了格中的相關(guān)數(shù)據(jù)，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)幫她分析并得出，滑動摩擦力f壓力之間的數(shù)量系式為。實驗次數(shù)木塊對木板壓力F/N彈簧測力計讀數(shù)f/N

120.6

230.9

341.2

451.5

561.8【析）響能小因是物質(zhì)和動度小選大不的球故質(zhì)量不同如從一面同高靜滾，們速相，實驗為探動大與量關(guān)。（2）表中的據(jù)可得f=0.3F滑摩力大等拉大，彈測力的數(shù)故1

動擦的小壓之的系：?！景福┝浚?0.33.（2017畢）圖是探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)的實驗圖。（1）實驗中通過觀察木塊B被鋼球撞出距離的短，來判斷鋼球動能大小，這種實驗方法叫（填”控制變量法“換法“”理想模型法“（2）讓同一鋼球分從不同的高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運動到水平面時速度越大，木塊B被得越遠，所以質(zhì)量相同時，鋼球的速度越大，動能就。變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，

的鋼球?qū)⒛緣KB撞越遠，其動就越大?！景福Q（2越、量。4.（2017伊）華總結(jié)所做過的力學(xué)探究實驗，發(fā)現(xiàn)：（1）甲實驗：讓同一小車從同斜面的同一高度由靜止滑下后，分別在毛巾、棉布、木板上滑行直到靜止．由實驗可知：平面越光滑，小車所受的阻力越，度減小的越慢，小車運動的距離越。（2乙實驗：用彈簧測力計拉木塊在水平桌面上做力計的示數(shù)即為摩擦力的大小。

運動，根據(jù)

原理可知彈簧測（3）丙實驗：讓質(zhì)量相同的鋼從同一斜槽的不同高度滑下，是為了探究動能與

的關(guān)系，鋼球動能的大小是通過

來判斷的。

【案）實現(xiàn)可，面越滑小所的力越，度小越，車運的距就遠（2）彈測力拉木，其勻直運，以力摩力是對衡，擦大等于力（3）質(zhì)相同鋼從一槽不高滑，球質(zhì)相，速不，究能小速度關(guān)，到控變法觀木被擊移的離判鋼動的小用了換法故案）、（2）勻速線二平（3）度木被擊移的離（2017?京在探究“物動能的大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)”的實驗中，需要控制物體的速度大小相等。為了控制物體的速度大小相等，小華選用了體積相等、質(zhì)量不等的金屬A和B，利用如所示的帶滑槽的軌道進行實驗。小華認為：如圖A、B兩球后從軌道上同一高度由靜止開始釋放，則A、B兩球到達軌道零刻度線處的速度大小相等。小剛對小華的觀點提出了質(zhì)疑。請你根據(jù)實驗需要，添加適當?shù)钠鞑?，設(shè)計實驗檢驗小華的觀點是正確。請你寫出檢驗的實驗步驟?！疚鲅形锵滤倏膳c體質(zhì)、體初高是否關(guān)研物下速與體的量否關(guān)，控物所的始度同改物的質(zhì)，察球達平時速是否同【案添器：全同滑軌一個實步：將全同兩帶滑的道排在平面上使端齊②AB兩金球別置兩軌的高從止始時放，察球否排動，到道刻線。實分：兩小AB并排動零度處，明球落速與球質(zhì)無關(guān)小華觀點確若兩小AB先后動零度處明球落速與球質(zhì)有關(guān)小剛觀正。6.（2017·州）小江同學(xué)利用一個彈珠、三根材料和厚度相同、長寬不同的皮條，探究“橡皮條的彈性勢能與長度、寬度的關(guān)系。他依次將橡皮條固定在彈弓上，如圖所示，在彈性范圍內(nèi)，伸相同的

伸長量，將彈珠在同一位置沿水平方向彈射出去，測得彈射的水平距離，數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)123

橡皮條abc

橡皮條寬cm0.500.501.00

橡皮條長/cm20.0030.0020.00

彈射的水平距離/m10.108.2014.00請回答以下問題：（1）實驗中，是通過比較

來間接反映橡皮條的彈性勢能大小；（2）比較第次和2次驗知，拉伸相同的伸長量，橡皮條的彈性勢能與橡皮條的（3比較低1次和第3次驗知伸相同的伸長量皮條的彈性勢能還與橡皮條的（4）用同種材料同厚度的橡皮，拉伸相同的伸長量，彈性勢能最大的橡皮條是。A、窄面