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如圖實驗，讓重物在一定高度下落打擊地面上的木樁，來研究重物的重力勢能E的大小與物體質量m、高度h的關系：
（1）本實驗用什么來顯示物體重力勢能的大�。�
（2）本實驗需要測量的物理量有

重物的質量m，重物的高度h，木樁的深度d

；
（3）請你根據控制變量的方法，設計記錄實驗數據的表格（可以分別設計兩個表格）

分析：（1）該實驗采用轉換法，通過觀察木樁陷入深度的深淺來判斷物體重力勢能的大�。�
（2）需要測量影響重力勢能的因素和顯示重力勢能大小的因素；
（3）重力勢能與重物的質量、落下的高度以及木樁陷入的深度有關，依次表格中的內容有重物的質量m，重物的高度h，木樁的深度d以及實驗次數．

解答：解：（1）根據圖示可知，重力勢能越大，木樁陷入的深度越大，因此本實驗用木樁深度來顯示物體重力勢能的大��；
（2）因此本實驗研究重物的重力勢能E的大小與物體質量m、高度h的關系，因此需要測量重物的質量m，重物的高度h，木樁的深度d；
（3）表格中涉及的數據有：重物的質量m，重物的高度h，木樁的深度d以及實驗次數；故表格如下：

實驗次數	重物的質量m（kg）	重物的高度h（m）	木樁的深度d（m）
1
2

故答案為：（1）木樁深度d；（2）重物的質量m，重物的高度h，木樁的深度d；
（3）表格同上．

點評：此題是探究“物體的重力勢能的大小與哪些因素有關”的實驗，考查了轉換法和控制變量法在實驗中的應用，同時考查了影響重力勢能的兩個因素及根據其分析現象的能力．

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相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：

（2012?黃岡）李翔同學在山上找到了一塊堅硬的石塊，他僅用直尺這一測量工具測出了石塊的密度．裝置如圖所示，主要實驗步驟如下：
A．用細線將輕質直桿懸起來，懸點為O，并將一重物用細線懸于直桿O點左側的P點；
B．保持重物的懸點不變，將裝水的輕質塑料袋用細線掛在直桿O點右側的某點，直桿處于水平靜止，用直尺測得該點到O的距離為30.0cm；
C．在溢水杯中裝滿水，將待測石塊緩慢浸沒在杯中，讓溢出的水全部流入輕質塑料袋中；
D．保持重物的懸點不變，將待測石塊用細線掛在直桿O點右側的某點，直桿處于水平靜止，用直尺測得該點到O的距離為12.0cm；
（1）實驗中主要應用的力學規律是

杠桿的平衡條件

（填“阿基米德原理”或“杠桿的平衡條件”）；
（2）上述實驗步驟最佳順序是

ADCB

（填入步驟前的字母）；
（3）已知水的密度為1.0×10³kg/m³，可求得待測石塊密度為

2.5g/cm³

．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2005?海珠區一模）在如圖所示的滑輪組機械效率探究實驗中，小明猜想機械效率可能與物體的重力有關，他設計實驗并把數據記錄在表格中，籍此研究．
（h：物體上升高度 s：自由端移動過的距離 F：自由端拉力
G：物體重力 G_動：動滑輪重力 G_定：定滑輪重力）

次數	F/N	G/N	s/m	h/m	η
（1）	1	2	0.3	0.1	66.7%
（2）	2.5	6	0.3	0.1	①

上表中，①的結果是：

80%

；由上表的數據可知，同一滑輪組，被提升物體重力越大，機械效率就越

高

．
（2）回答實驗后的問題

根據第一組實驗的圖示信息可知，物體在鹽水中的浮力為

1.2

N；這組實驗研究物體在不同液體中受到浮力，實驗過程中控制了一個不變的物理量，這個物理量是：

排開液體的體積

．
（3）小李通過實驗探究重物下落時的運動狀況，它選擇了一個沒有風、而且足夠高的地方，讓手上的重物從靜止開始放手，另一個同伴小張通過儀器測量重物下落時間與速度的有關數據如下表：

下落時間t/s	0	1	2	3	4	…
下落速度v/（m?s^-1）	0	9.8	19.6	①	39.2	…

請你分析上表中的數據，填寫對應的下落速度①

29.4

m/s；
分析下落速度與時間之間的關系，可以得出結論：

重物由靜止下落時的速度與時間成正比

．

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科目：初中物理 來源： 題型：

小剛同學測滑輪組機械效率時所用的實驗裝置如圖所示．
（1）表中第

次實驗數據有錯誤，改正后計算出其機械效率為

60.6%

．

（2）根據另一組正確的數據計算出的機械效率為

66.7%

；比較兩次的機械效率可以
得出的結論是：

在使用同一滑輪組提升重物時，滑輪組的機械效率與物體的重力有關

．
（3）實驗中拉動彈簧測力計時要注意

應勻速豎直向上拉

．
（4）小剛用彈簧測力計測力時發現示數有忽大忽小現象，引起這種現象的原因是

做的不是做勻速直線運動

造成的．為改變這種現象，小剛讓彈簧測力計靜止下來讀數，這樣他測得的機械效率將

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，滑輪組的機械效率

不變

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

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科目：初中物理 來源： 題型：

如圖所示是研究鋼絲伸長形變的實驗．在底板一端固定一個滑輪A，另一端裝一立柱B．在靠近滑輪一端處有一個帶有小輪C和可繞豎直軸轉動的小平面鏡．把鋼絲的一端固定在立柱上，另一端在小輪上緊繞一周后跨過滑輪掛上重物．在平面鏡前置一激光器，讓光線射向平面鏡并反射投影至長木板末端的光屏上，這樣，鋼絲受力伸長，帶平面鏡轉動一個小角度，反射光線在屏上就有一較大位移．為估算出BC間鋼絲的伸長量△L，除了測量平面鏡上光的反射點與光屏的距離L，以及反射光線在屏上的位移d，實驗中還應測定的物理量是

，可得伸長量△L=

（用以上測量量表示）．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

第十一屆全國初中應用物理知識競賽復賽試題

一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×10⁵J的熱量后，它的可能溫度是多少?在下列4個答案中選出正確答案的序號并說明選擇該答案的理由。

A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．130℃

二、[8分]小浩制作了一個彈簧測力計，如圖l所示，彈簧一共20匝。經檢驗，該彈簧測力計在測量范圍內(0～5N)示數是準確的。該彈簧不但“伸長的長度跟所受的拉力成正比”，而且彈簧受拉力伸長時，各匝伸長的長度都相等。

有一次不慎把彈簧靠近O端的一小部分擠壓變形，小浩把變形的3匝剪去，并把彈簧上端重新固定在D點，然后把指針C適當向下移，使它在彈簧測力計豎直放置時指針C仍指在“0”刻線處。

1．寫出這個新改制的彈簧測力計受到的拉力F與它的示數F測的關系式并說明理由。

2．用這個新改制的彈簧測力計稱量一個重物，它的示數為4.0N，該物實重是多少?

三、[10分]1．如圖2所示，甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N，三人肩頭所能承受的最大壓力均為200N。現有兩根一樣長的硬棒及必要的繩子(硬棒及繩的自重不計)，請你設計出一種方法，使三人肩頭承受的壓力都不超過最大壓力。畫出示意圖表示你設計的扛重物方法。

2．小明推一輛滿載重物的獨輪車，如圖3所示，手握在車把A處(圖中未畫人)，遇到一個較高的臺階，他自己推不上去，小華趕快跑來幫忙。小華選擇了一種最省力且效果最好的施力方法，請畫出小華所施力F的示意圖。

四、[20分]教學中常用的投影儀的結構如圖4所示，在水平放置的凸透鏡的正上方放一與水平成45°角的平面鏡，右邊豎直放一屏幕。物體的光線經凸透鏡和平面鏡后，可在屏幕上成一清晰的像。圖5是這一裝置的示意圖，A"B"是物AB的像。圖中BO₁=30cm，O₁O₂=20cm，O₂O₃=90cm。

l．對凸透鏡而言，物距和像距各是多少?

2．在圖5中畫出物AB的成像光路圖。

3．若將凸透鏡向上移動一點，像將向何方移動?

4．說明螺紋透鏡的作用。

五、[16分]圖6(甲)所示為一個電磁繼電器的示意圖，a、b是它的兩個端點；B是銜鐵，D是安在一塊金屬板上的觸點，B和D都安在一個彈性片C上，C的左端固定。c和c’、d和d’分別是安在絕緣板上的金屬觸點，當線圈A不通電時，D上的觸點與c及c’接觸，把c和c’連接起來，因此c、c’稱為常閉觸點；而d及d’此時是斷開的，稱為常開觸點。當線圈A通電時，銜鐵B被吸下，c和c’斷開而d和d’被連接起來。

現在利用這個電磁斷電器控制帶動水泵的電動機工作，使水泵往水箱中抽水。在水箱中豎直立一根絕緣棒，在棒上分別安有P、Q、R三個電極，如圖6(乙)所示。現在希望控制水箱內的水位總在Q、R之間，即水位降到Q處，電動機啟動，開始抽水，水位達到R處，電動機自動關機，停止抽水。(水是導電的)

圖6(丙)圖6(丁)分別是控制電路和電動機的供電電路，圖中R₀是與電磁繼電器線圈并聯的一個電阻，它的阻值很小，當R₀接入電路后，電磁繼電器的線圈相當于被短路。丙、丁兩圖中標有l～6的6個接線柱是與電磁繼電器的線圈或觸點相連的。

1．寫出這6個接線柱分別與電磁繼電器的何處連接。

2．開始水箱內沒有水，說明閉開關S后，水箱內的水位為什么能保持在Q、R之間。

六、[18分]課外活動小組的同學設計制作了一個電熱水孵卵器，他們用兩根額定電壓和額定功率都相同的電熱絲作熱源，再連入一個電阻R₀，使這臺孵卵器即使斷了一根電熱絲，單絲工作產生熱量的效果仍然與雙絲工作時產生的熱量效果完全相同。若電源兩端的電壓為U，兩絲的額定電壓均為U_L、額定功率均為P_L。

1．畫出孵卵器的電路圖。2．R₀的阻值是多大? 3．R₀在單絲工作與雙絲工作狀態下消耗功率之比是多少?

七、[20分]小剛家的一個水龍頭擰不緊，水一滴一滴斷續地滴落到地上。小剛發現，在耳朵聽到前一滴水滴在地上的聲音的同時，看到下一滴水剛好開始下落(如圖7所示)。他為了測算水滴下落的平均速度和一天浪費的水量，找來了秒表和卷尺。首先量出水龍頭口離地面的高度h，再用秒表計時。計時的方法是：當聽到某一水滴滴在地上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數“l”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數“2、3……”一直數到“n”時，按下秒表停止計時，讀出秒表的示數為t。

1．寫出用上述測量量表示水滴在空中運動的平均速度v的表達式。

2．小剛測得h=lm，當數到n=20時秒表的示數t=8.7s，則水滴下落的平均速度v是多少?

3．若每滴水質量是0.25g，則一晝夜要浪費多少水?

4．小剛為進一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的關系，又做了以下實驗：找來一塊擋板，讓水滴落到擋板上。改變檔板和水龍頭口之間的距離h，并仔細調節水龍頭滴水的快慢，使得耳朵聽到的前一滴水滴在擋板上的聲音的同時，下一滴水剛好開始下落。計時方法仍和上面一樣。他從實驗中又獲得了如下表所示的6組數據(連同上面的一組共有7組數據)。請你幫小剛繼續完成以下的工作：(1)把這些數據分別標示在圖8(甲)(乙)兩個坐標系中，并作出相應的圖象。其中圖8(甲)的縱坐標是水滴在空中的平均速度v，圖8(乙)的縱坐標是水滴在空中的平均速度的平方，即v²。，它們的橫坐標都是高度h。(2)根據圖象寫出v與h的函數關系。

次數	l	2	3	4	5	6
高度h(m)	O.2	0.3	O.4	0.5	0.6	O.8
平均速度v(m／s)	0.97	1.19	1.38	1.54	1.68	1.95

5．考慮到聲音傳播的速度遠小于光的傳播速度這一因素，上面測出的水滴的平均速度會有一定的誤差，測量值與真實值相比，是偏大還是偏小?為什么?

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