Question

3．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(wèn)題：

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動(dòng)能的大小與速度大小的關(guān)系．
（2）本實(shí)驗(yàn)中研究的是B 的動(dòng)能．
A．鋼球在斜面上時(shí)     B．鋼球撞擊木塊時(shí)
C．鋼球撞擊木塊后     D．木塊
（3）實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察木塊被推開的距離大小，說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而得出結(jié)論的．
（4）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：由于沒(méi)有摩擦力的作用，木塊無(wú)法停下來(lái)．
（5）小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上．對(duì)這一現(xiàn)象，請(qǐng)你給小明一條合理的建議：鋼球放低點(diǎn)或增加桌面粗糙程度．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)．用控制變量法去分析解決：探究動(dòng)能與速度的關(guān)系，保持質(zhì)量相同；要探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，需保持速度相同．
（2）（3）利用轉(zhuǎn)換法：由木塊運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短，來(lái)認(rèn)識(shí)鋼球的動(dòng)能多少．
（4）水平面若光滑，則木塊會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（5）木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，說(shuō)明小球的動(dòng)能太大，可以減小小球的質(zhì)量或速度，也可以增大木塊的質(zhì)量．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，同一個(gè)鋼球，控制了質(zhì)量相同，從不同高度滾下，控制了球的速度不同，由控制變量法的研究方法可知實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯夸撉虻膭?dòng)能與速度的關(guān)系；
（2）鐵球從斜面上滾下來(lái)的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)能不同，速度不同，撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能不同，木塊運(yùn)動(dòng)的距離也不同，所以該實(shí)驗(yàn)鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能，故選B；
（3）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)木塊被推動(dòng)的距離來(lái)反映鋼球動(dòng)能的大��；這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（4）實(shí)驗(yàn)中，桌面不應(yīng)太光滑，若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．物體的通過(guò)的距離無(wú)法確定，做功的多少也無(wú)法確定．所以小球動(dòng)能的大小就無(wú)法比較．故應(yīng)選擇較粗糙的水平桌面來(lái)完成實(shí)驗(yàn)；
（5）為了防止木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，可以：鋼球放低點(diǎn)或增加桌面粗糙程度等．
故答案為：（1）速度大�。唬�2）B；（3）木塊被推開的距離大小；（4）不能；由于沒(méi)有摩擦力的作用，木塊無(wú)法停下來(lái)；（5）鋼球放低點(diǎn)或增加桌面粗糙程度．

點(diǎn)評(píng) 解決此類問(wèn)題，關(guān)鍵要理解兩種方法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，即控制變量法和轉(zhuǎn)換法，明確影響動(dòng)能大小的兩個(gè)因素，這是我們必須熟知的基本知識(shí)．