Question

18．如圖是探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，實驗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（b）是探究“牛頓第一定律”的實驗裝置，實驗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動，請回答一下問題：

（1）圖（a）實驗的目的是探究鋼球動能的大小與運動速度的關(guān)系．通過觀察木塊移動距離的遠近，說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小，這種常用的實驗方法是轉(zhuǎn)換法．
（2）圖（b）實驗中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下的目的是：使小車在水平面運動的起始速度相同．水平面越光滑，小車受到的摩擦力越�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�，根據(jù)小車運動距離的遠近，推理得出：運動的物體如果不受外力作用，將永遠做勻速直線運動．
（3）小明同學想在圖（a）基礎(chǔ)上繼續(xù)探究物體動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，請你幫他設(shè)計實驗，寫出簡要的實驗步驟及論證方法：實驗步驟：讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木塊被推動距離的大�。�
論證方法：如果兩次實驗中木塊被推動距離相同，說明動能和物體的質(zhì)量無關(guān)；如果兩次實驗中木塊被推動距離不同，說明動能和物體的質(zhì)量有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）動能大小和物體的質(zhì)量、運動速度有關(guān)，實驗中采用控制變量法，研究動能和運動速度的關(guān)系時，控制質(zhì)量不變；
實驗中采用轉(zhuǎn)換法，通過比較鋼球?qū)δ緣K做功的多少，判斷鋼球動能的大��；
（2）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，小車運動的越遠，推力得出，運動的物體如果不受外力作用，將永遠做勻速直線運動；
（3）探究物體動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，必須控制小球的運動速度相同．

解答 解：（1）圖（a）讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，小球的質(zhì)量不變，改變高度，改變了小球的運動速度，所以圖（a）實驗的目的是探究鋼球動能的大小與運動速度的關(guān)系；
實驗中采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察木塊移動距離的遠近，比較鋼球?qū)δ緣K做功的多少，判斷鋼球動能的大��；
（2）讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使小車在水平面運動的起始速度相同；
水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，根據(jù)小車運動距離的遠近，推理得出：運動的物體如果不受外力作用，將永遠做勻速直線運動；
（3）小明同學想在圖（a）基礎(chǔ)上繼續(xù)探究物體動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，必須控制小球的速度不變，改變質(zhì)量，即讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下；
實驗步驟：讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木塊被推動距離的大�。�
論證方法：如果兩次實驗中木塊被推動距離相同，說明動能和物體的質(zhì)量無關(guān)；如果兩次實驗中木塊被推動距離不同，說明動能和物體的質(zhì)量有關(guān)．
故答案為：（1）運動速度；觀察木塊移動距離的遠近；轉(zhuǎn)換法；
（2）使小車在水平面運動的起始速度相同；��；勻速直線運動；
（3）實驗步驟：讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木塊被推動距離的大小．
論證方法：如果兩次實驗中木塊被推動距離相同，說明動能和物體的質(zhì)量無關(guān)；如果兩次實驗中木塊被推動距離不同，說明動能和物體的質(zhì)量有關(guān)．

點評 此題主要考查的是學生對動能的大小與哪些因素有關(guān)實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用．