2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题:：影响势能的因素实验探究题

登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧 人教版物理八年级下册重难点专题：影响势能的因素实验探究题 一、实验探究题 1．（2023·瑶海模拟）某物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程： （1）物体M从P点运动到Q点过程中，物体M的动能变化情况：　 　； （2）弹簧弹性势能的大小是通过比较 　 　来判断的； （3）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用相同弹簧进行实验，先改变 　 　之间的距离，再测出物体M静止时的位置，然后重复实验，测量多组数据并记录。 【答案】（1）先增大后减小 （2）物体M被弹出的距离 （3）OP 【知识点】探究影响物体势能大小的因素 【解析】【解答】（1）物体M从P点运动到O点过程中，弹簧从压缩状态到恢复原长，此过程弹簧的弹性势能转化为物体M的动能，即物体M的动能逐渐增大；而物体M从O点运动到Q点过程中，物体M要克服水平面的摩擦力做功，一部分动能将转化为内能，则此过程中动能会逐渐减小，因此整个过程中物体M的动能变化情况是先增大后减小。 （2）该实验中弹性势能的大小是通过物体M被弹出的距离来间接反映的，这采用了转换法，物体M被弹出的距离越大，则说明原来弹簧的弹性势能越大。 （3）探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，根据控制变量法可知，必须控制弹簧的螺纹圈直径、弹簧的材料相同（即相同的弹簧），改变弹簧长度变化量，即OP间的距离。 【分析】（1）物体的受力方向和运动方向相同，加速运动，受力方向和运动相反，减速运动； （2）物体受到的弹力越大，弹性势能越大，运行越远； （3）探究弹性势能和弹性形变程度的关系，改变形变程度。 2．（2022九上·海淀期中）在探究物体重力势能的大小与哪些因素有关的实验中，小亮设计了如图所示的实验。在容器中装入适量的细砂，将木质小桌放在平整的细砂上，将铁块置于木质小桌正上方，各次实验中铁块从图中水平虚线处由静止释放，铁块自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动，并使桌腿陷入细砂中相应的深度。A、B、C三个铁块的质量关系为，甲、乙、丙、丁四次实验中，桌腿陷入细砂中的深度依次增大（图中未画出，铁块下落的高度远大于桌腿陷入细砂中的深度），请回答下列问题： （1）实验中通过　 　来反映铁块重力势能的大小； （2）若要探究物体重力势能的大小与物体被举高的高度是否有关，应选择　 　（填实验序号）两次实验； （3）小亮利用乙、丙、丁三次实验，探究“物体重力势能的大小与质量的关系”，他的探究中存在的问题是　 　。 【答案】（1）桌腿陷入细砂中的深度 （2）甲、乙 （3）没有控制高度相同 【知识点】探究影响物体势能大小的因素 【解析】【解答】（1）物体A的重力势能越大，对桌子做功越多，桌腿陷入细沙中的深度越大，运用看得见的桌腿陷入细沙的深度来描述重力势能的大小。 （2）探究物体重力势能的大小与物体被举高的高度是否有关，应该改变高度，控制物体的动能相同，故应该选择甲、乙两次实验。 （3）小亮利用乙、丙、丁三次实验，质量不同，高度不变，而探究“物体重力势能的大小与质量的关系”时，需要高度不变，改变质量，故乙、丙、丁三次实验存在的问题是没有控制高度相同。 【分析】（1）探究物体重力势能的影响因素时，通过下落的物体将小桌打入沙子的深度反应； （2）探究物体的重力势能和高度的关系，要保持物体的 ... ...