Question

9．小明為研究動能大小與哪些因素有關(guān)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)，讓小球靜止從斜面上滾下后與固定在右端的彈簧碰撞，斜面底端和平面平滑相接，請結(jié)臺實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)中通過彈簧被壓縮的長度反映小球動能的大�。�
（2）實(shí)驗(yàn)中讓同一小球從斜面上不同高度滾下，當(dāng)高度越大（“越大”、“越小”）時(shí)，觀察到彈簧被壓縮得越短，說明小球動能大小與速度有關(guān)．
（3）為了研究動能大小是否和物體質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)該讓不同質(zhì)量的小球從斜面上相同的高度滾下，這樣做的目的是小球到達(dá)水平面時(shí)速度相同．
（4）實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)小球壓縮彈簧后被彈簧彈回到斜面上，為了研究小球被彈回到斜面上的高度與哪些因素有關(guān)，小明分別將玻璃板、木板和毛巾鋪在接觸面（含斜面和平面）上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而保證小球質(zhì)量和高度相同（“相同”或“不同”）．發(fā)現(xiàn)當(dāng)小球在玻璃表面滾動時(shí)被彈回的高度最大，在毛巾表面滾動時(shí)被彈回的高度最小，因此小明認(rèn)為小球被彈回的高度與接觸面粗糙程度有關(guān)．
（5）小明在（4）實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論基礎(chǔ)上進(jìn)行推理，接觸面越光滑小球被彈回的越高，如果接觸面光滑到?jīng)]有摩擦，那么小球?qū)�D
A．沿著斜面勻速直線運(yùn)動  B．不能上升到初始高度，最終靜止在平面上
C．上升到初始高度后靜止  D．能上升到初始高度，并在斜面和彈簧之間往復(fù)運(yùn)動
（6）小明在（5）中用到一種科學(xué)方法，下面哪個(gè)定律或原理的得出用到了同一種方法C
A．阿基米德原理
B．杠桿原理
C．牛頓第一定律．

Answer 1

分析 （1）小球動能的多少是通過它對彈簧做功的多少來認(rèn)識的，對彈簧做功的多少又是通過彈簧被壓縮距離來體現(xiàn)的；
（2）物體動能的大小質(zhì)量和速度兩個(gè)因素有關(guān)；
（3）研究動能大小的決定因素時(shí)，用到控制變量法進(jìn)行研究；研究動能與質(zhì)量大小的關(guān)系時(shí)，需要控制小球的速度相同；
（4）（5）物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中，如果不受阻力，機(jī)械能的總量保持不變，如果有阻力作用，則機(jī)械能減小，內(nèi)能增加； 
（6）牛頓第一定律是建立在實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理相結(jié)合的基礎(chǔ)上的．

解答 解：
（1）小球壓縮彈簧，對彈簧做功，做功的多少反映了小球動能的多少，彈簧被壓縮的程度越大，說明小球的動能越大．所以，可以通過彈簧被壓縮的程度來反映小球動能的多少；
（2）實(shí)驗(yàn)中讓同一小球從斜面上不同高度滾下，當(dāng)高度越大時(shí)，小球達(dá)到水平面上的速度越大，彈簧被壓縮得越短，說明小球動能大小與速度有關(guān)；
（3）要研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，由控制變量法的應(yīng)用可知：就要控制速度不變，讓質(zhì)量變化；速度是通過起始點(diǎn)的高度來控制的，所以要控制兩球從同一高度滾下；
（4）斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從同一斜面的同一高度滾下，可以讓小球到達(dá)水平面上時(shí)保持相同的初速度；
（5）接觸面越光滑小球被彈回的越高，由此推理，如果接觸面光滑到?jīng)]有摩擦，只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能保持不變，那么小球?qū)⒛苌仙�到初始高度，并在斜面和彈簧之間往復(fù)運(yùn)動；
（6）牛頓第一定律：水平面越光滑，對小車的阻力越小，小車運(yùn)動得越遠(yuǎn)，小車的速度減小得越慢；由此推理，當(dāng)水平面絕對光滑時(shí)，運(yùn)動的小車受到的阻力為0，即小車在水平方向上不受力的作用時(shí)，小車將勻速直線運(yùn)動下去；牛頓第一定律也是在實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理相結(jié)合的基礎(chǔ)上得出的．
故答案為：
（1）彈簧被壓縮的長度；（2）越大；（3）小球到達(dá)水平面時(shí)速度相同；（4）相同；（5）D；（6）C．

點(diǎn)評 本題主要是對學(xué)生科學(xué)探究能力的考查，有機(jī)滲透對科學(xué)態(tài)度、以及科學(xué)方法的體驗(yàn)與應(yīng)用，在研究多變量的關(guān)系時(shí)，一定要運(yùn)用控制變量法，本題是一道難題．