Question

15．在做了“物體動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗后，有些同學(xué)對“質(zhì)量不同的鋼球從同一斜面、同一高度由靜止開始沿斜面滾下，剛到達(dá)底部時的速度大小相等”有疑惑．
（1）小明設(shè)計了如圖甲所示的實驗：讓質(zhì)量不同的鋼球A，B同時從同一高度由靜止開始沿斜面滾下，觀察和比較兩球相對運動情況，若B球與A球相對靜止，就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等．
（2）小麗肯定了小明的實驗方案后，對實驗又提出了建議：因為鋼球在斜面上滾下的時間很短，不利于觀察和比較鋼球的運動情況，不改變鋼球在斜面上的位置，不改變球與斜面的粗糙程度：為了延長鋼球在斜面上滾下的時間，可采用的方法是減小斜面的傾斜角度θ．
（3）若保持上述實驗條件相同的情況下，小明在水平木板上與A，B兩球距離相同的位置處放置了兩個木塊，如圖乙所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)B球把對應(yīng)的木塊推得更遠(yuǎn)．請你指出小明實驗中存在的問題：沒有控制兩個小球的質(zhì)量相等．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)兩球的速度相等時，兩球相對靜止；
（2）斜面傾角越小，小球的運動時間越長，越便于觀察；
（3）讓質(zhì)量不同的鋼球A，B同時從同一高度由靜止開始沿斜面滾下，觀察和比較兩球相對運動情況應(yīng)該控制球的質(zhì)量相同．

解答 解：（1）觀察和比較兩球相對運動情況，若B球相對于A球靜止，就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等．
（2）建議一：因為鋼球在斜面上滾下的時間很短，不利于觀察和比較鋼球的運動情況，不改變鋼球在斜面上的位置，不改變球與斜面的粗糙程度，為了延長鋼球在斜面上滾下的時間，可采用的方法是減小斜面的傾斜角度θ；
（3）讓質(zhì)量不同的鋼球A，B同時從同一高度由靜止開始沿斜面滾下，觀察和比較兩球相對運動情況，由圖乙知，小球的質(zhì)量不同，這種設(shè)計不合理．
故答案為：（1）相對靜止；（2）減小斜面的傾斜角度θ；（3）沒有控制兩個小球的質(zhì)量相等．

點評 本題考查了實驗原理、實驗改進(jìn)方案，如果做過該實驗，答題將會容易些，如果沒有做過該實驗，憑空答題，難度將很大；平時要加強實驗教學(xué)．