Question

20．如圖所示，是研究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，
實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球M從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上．請(qǐng)回答以下問題：
（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系．
（2）實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊向前移動(dòng)的距離來說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而得出結(jié)論的．
（3）若水平面為光滑的，該實(shí)驗(yàn)還能得出結(jié)論嗎？不能，理由是：物體在不受阻力時(shí)，將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（4）該實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；
（2）此實(shí)驗(yàn)把動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動(dòng)能越大；
（3）如果水平面是光滑的，沒有了阻力，物體將不會(huì)停下來，也就不能比較其運(yùn)動(dòng)的距離了；
（4）實(shí)驗(yàn)采用的物理研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法．

解答 解：（1）讓同一鋼球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊，這是控制了質(zhì)量相同，目的是探究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系；
（2）實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來間接判斷物體動(dòng)能的大小；
（3）據(jù)牛頓第一定律可知，若運(yùn)動(dòng)的物體在不受力時(shí)，物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以此題中，若水平面光滑，小球與木塊一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也就無法通過比較距離來比較動(dòng)能大小了．
（4）動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，故在實(shí)驗(yàn)時(shí)，質(zhì)量相同，通過改變小車在斜面的高度達(dá)到改變速度的目的；同時(shí)通過比較木塊被小車推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來比較動(dòng)能的大小，故這里用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）速度；（2）木塊向前移動(dòng)的距離；（3）不能；物體在不受阻力時(shí)，將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（4）控制變量法；轉(zhuǎn)換法．

點(diǎn)評(píng) 該題考查了轉(zhuǎn)換法、控制變量法等研究方法在探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，在平時(shí)做實(shí)驗(yàn)時(shí)要多觀察，多思考．（3）問題的解決要有一定的推理能力，知道沒有了阻力物體將會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．