Question

5．（1）在“探究物體動能大小與物體的速度、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，讓小車從斜面的不同高度由靜止開始下滑，撞擊水平木板上的木塊．如圖所示．
①實驗的研究對象是小車，甲、乙兩次實驗中，木塊受到的滑動摩擦力分別為f_甲、f_乙，則f_甲=f_乙；（填“＞”“=”或“＜”）
②小車放置的位置越高，木塊被撞擊得越遠．研究表明：當質(zhì)量一定時，物體動能的大小與物體的速度有關(guān)．
（2）小明由上面的實驗想到了上學途中騎自行車經(jīng)過一段上坡路時發(fā)生的現(xiàn)象：車子的初始速度越大，沖上斜坡的最大距離就越長 （填“長”或“短”）．這是因為車子的初始速度越大，它的初始動能也越大，上坡過程中增加的重力勢能就越大．

Answer 1

分析 （1）此實驗把動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大；摩擦力的大小取決于壓力和接觸面的粗糙程度，如果壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變則物體運動時的摩擦力就沒有改變；
該實驗利用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，同一小車保證了質(zhì)量相同，從斜面的不同高度滑下，到達水平面時的速度不同，木塊被撞后移動的距離越遠，推力做功越多，就可以說明木塊的動能越大，從而得出質(zhì)量相同時，速度越大的物體動能越大．
（2）車子上坡的過程是一個將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，轉(zhuǎn)化出的重力勢能的多少決定于物體具有動能的多少．

解答 解：（1）本實驗研究的是小車，由于是質(zhì)量不同的小車分別從同一斜面上的同一高度由靜止開始下滑，因此探究的是小車的動能與物體質(zhì)量的關(guān)系；甲、乙兩次實驗?zāi)緣K移動過程中因沒有改變木塊和接觸面，所以受到的摩擦力相同，即f_甲=f_乙．
讓小車從斜面的不同高度滑下，那么小車到達水平面時的速度就不同，小車推動木塊做功，運動距離越遠，做功越多，動能越大．所以根據(jù)控制變量法可得結(jié)論是：當質(zhì)量一定時，物體動能的大小與物體的速度有關(guān)．
（2）車子上升時將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，車子的速度越大，動能就越大，從而有更多的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能．所以上升的高度就越高．
故答案為：（1）①小車；=；②質(zhì)量；速度；（2）長；重力勢能．

點評 明確本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉(zhuǎn)換法．