Question

10．小科在觀看臺球比賽時發(fā)現(xiàn)：有時運動的白球去撞擊一個靜止的球后，白球會立即靜止在碰撞時的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來的運動方向，以幾乎相同的速度向前運動，如圖甲所示．

小科想：白球碰撞后立即靜止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運動出去的嗎？
通過了解和初步實驗，小科發(fā)現(xiàn)只有當體積和質(zhì)量均相同的兩球，而且球心在同一直線上相碰時，才可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象．
為進一步探究，她設(shè)計了下述實驗方案：將一個兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個相同的臺球A、B，將B球靜置于軌道的滴水平部分，A球置于軌道左端斜面上某處，測出該點到水平桌面的高度h₁，如圖乙所示，釋放A球，撞擊后，A球靜止，B球向前運動并沖上軌道右端斜面能到達的最高點，測出該點的高度h₂．
請你作答以下問題：
（1）B球由靜止變?yōu)檫\動是因為B球在碰撞中獲得了動能．
（2）v_A表示碰撞前瞬間A球運動速度，v_B表示B球被撞后開始運動的速度，實驗中，若出現(xiàn)v_A=v_B，則說明被撞的B球是和A球相同大小的速度運動出去的．
（3）在實際實驗中，測出的h₂總小于h₁，若導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是軌道不光滑，那么，在阻力不可避免的情況下，你認為小科的設(shè)計是否還有價值？請說出你的理由有價值，在阻力無法避免的情況下，用光滑程度不同的軌道多次實驗，軌道越光滑，h₂約接近h₁，即可推理得出：當無阻力時，h₂=h₁．你闡述的理由中蘊含的科學(xué)方法主要是實驗推理法．

Answer 1

分析 （1）物體由于運動具有的能量是動能；
（2）根據(jù)“被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運動出去的”回答；
（3）實驗中軌道的摩擦力是不可避免的，我們可以根據(jù)實驗推理法進行驗證，即用光滑程度不同的軌道多次實驗，軌道越光滑，h₂約接近h₁．

解答 解：（1）B球由靜止變?yōu)檫\動是因為B球在碰撞中獲得了動能；
（2）由題意，若出現(xiàn) v_A=v_B，則說明被撞的B球是和A球相同大小的速度運動出去的；
（3）有價值．在阻力無法避免的情況下，用光滑程度不同的軌道多次實驗，根據(jù)小球隨軌道光滑程度增加上升高度的變化趨勢：軌道越光滑，h=越接近h₁，可推理想像是，當軌道無阻力時，h₂=h₁．
故答案為：（1）動；（2）v_A=v_B；
（3）有價值．在阻力無法避免的情況下，用光滑程度不同的軌道多次實驗，軌道越光滑，h₂約接近h₁，即可推理得出：當無阻力時，h₂=h₁；
實驗推理法．

點評 本題考查了控制變量法和實驗推理法的運用，利用好題干中所給的信息是關(guān)鍵，對學(xué)生獲取知識和解決問題的能力要求較高，體現(xiàn)了與高中知識的銜接．