Question

17．圖甲是小新研究的實(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．圖乙是小華研究的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動．請回答以下問題：

（1）小新設(shè)計(jì)甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；小華設(shè)計(jì)乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究小車的運(yùn)動狀態(tài)改變情況與所受阻力的關(guān)系．圖乙實(shí)驗(yàn)中，我們將觀察到在越光滑的平面上，小車能運(yùn)動的距離越遠(yuǎn)．
（2）若想探究摩擦阻力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，則還需彈簧測力計(jì)具體測量出，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動的物體所受摩擦力的大小，如圖丙所示．此實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)應(yīng)拉動木塊作勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡知識可測得摩擦力大小．
（3）上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究過程都需要用到轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，在探究時(shí)需要利用控制變量法進(jìn)行分析，即探究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需要控制小球的速度相同；
在斜面實(shí)驗(yàn)中，接觸面的粗糙程度不同，小車的運(yùn)動距離不同；
讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使其具有相同的速度；小車受的摩擦力越小，小車運(yùn)動的越遠(yuǎn)；
（2）要使拉力與摩擦力相等，需沿水平方向拉動木塊做勻速直線運(yùn)動；
（3）分析上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究過程，得出用到的實(shí)驗(yàn)方法．

解答 解：
（1）甲實(shí)驗(yàn)中球所處的高度不同，質(zhì)量相同，所以可以探究動能的大小與速度的關(guān)系；
乙實(shí)驗(yàn)中小車在同一高度滑下，則到達(dá)底端的速度相同，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動時(shí)所受的摩擦力不同，所以可以探究小車的運(yùn)動與所受摩擦力的關(guān)系；
乙實(shí)驗(yàn)中，讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使小車在水平面運(yùn)動的起始速度相同；水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運(yùn)動距離的越遠(yuǎn)；
（2）實(shí)驗(yàn)中用彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平木板上做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)拉力與摩擦力平衡，根據(jù)二力平衡條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
（3）甲實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法；
乙實(shí)驗(yàn)中通過觀察小車在水平面上運(yùn)動的距離的大小來間接判斷阻力的大小，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法；
丙實(shí)驗(yàn)中通過觀察彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小來間接判斷摩擦力的大小，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法；
上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究過程都需要用到轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；阻力；遠(yuǎn)；（2）勻速直線；二力平衡；（3）轉(zhuǎn)換．

點(diǎn)評 在解決多因素問題時(shí)常利用控制變量法進(jìn)行分析，對于動能的大小研究常采用轉(zhuǎn)化法進(jìn)行分析．