题目

在观察如下图所示小球摆动时动能和势能转化的实验中，小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同。于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用的时间t： ① 可能跟小球质量m有关； ② 可能跟绳子长度l有关； ③ 可能跟小球移开的距离s有关； 为验证自己的猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则： （1）除图中所示的器材外还需要                 、                  ； （2）在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。则：为了研究t与l关系，应选择序号为                 的数据进行分析； （3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与           无关，与          有关（填写字母）。 （4）实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法：              。

题型：探究题难度：中档来源：江苏省期中题

所属题型：探究题 试题难度系数：中档

答案

（1）长度不同的绳子；秒表 （2）3，6，7 （3）m，s 、I　 （4）在可能的情况下增加悬线长度，使摆动的时间延长

考点梳理

初中三年级物理试题“在观察如下图所示小球摆动时动能和势能转化的实验中，小涛发现小”旨在考查同学们对 机械能转化与守恒、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 机械能转化与守恒

考点名称：机械能转化与守恒

机械能转化与守恒的意义

“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。

机械能转化的分析方法

对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析，下面是有关机械能转化的分析方法。

第一步：看过程

在对机械能转化的分析时，一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中，其机械能的转化是不同的。例如这一题，如果题目是这样说的就不一样了：“乒乓球从手中下落的过程中，说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了。

为了能更能形象地看出研究的过程，我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出，这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。

第二步：分阶段

对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握，可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实，任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中，就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段：A点→B点→C点→D点→E点。

第三步：抓要素

在第二步中，已经把整个过程分成四个阶段，然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。

(1)A点→B点

在这一阶段，乒乓球由静止开始下落，高度逐渐减小，重力势能减小，运动的速度逐渐增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。

(2)B点→C点

在乒乓球落地的瞬间，乒乓球发生形变，乒乓球由运动变为静止，所以是动能转化为弹性势能。

(3)C点→D点

在这一阶段，乒乓球恢复原状，开始向上运动，所以是弹性势能转化为动能。

(4)D点→E点

在这一阶段，乒乓球上升，速度减慢，所以是动能转化为重力势能。

根据以上的分析，我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。

机械能还能转化成什么能?

理论上讲，我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量，简单的列举几个：

(1)发电机：转化成电能

(2)摩擦生热：转化成热能

(3)压缩弹簧：转化成弹性势能

机械能守恒：

物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能，弹性势能，库伦势等。例如：只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下，物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。

机械能守恒计算公式

动能为

1)系统的初、末状态机械能守恒

2)系统的动能增加量等于势能减少量