Question

15．如圖，甲是研究“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．圖乙是研究“牛頓第一定律”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?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動(dòng)．請(qǐng)回答以下問題：

（1）設(shè)計(jì)甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；設(shè)計(jì)乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究運(yùn)動(dòng)的小車與所受摩擦力的關(guān)系．
（2）甲實(shí)驗(yàn)是通過從斜面上滾下的鋼球撞擊木塊，放在同一水平面上相同位置的木塊，被撞得越遠(yuǎn)，表示鋼球的動(dòng)能越大．實(shí)驗(yàn)中讓鋼球從斜面上不同的高度滾下是為了鋼球到達(dá)水平面時(shí)的初速度不同．乙實(shí)驗(yàn)是通過小車在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近，推理得出：在理想情況下，運(yùn)動(dòng)的物體如果不受外力作用時(shí)，將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）物體的動(dòng)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(dòng)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(dòng)距離不同；
（2）在實(shí)驗(yàn)中可利用轉(zhuǎn)化法研究小球的動(dòng)能，即讓小球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離；
探究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，需要讓小球的質(zhì)量相同，通過改變小球所處位置的高度改變小球的速度大小；
物體如果不受外力作用，則運(yùn)動(dòng)的物體將一直勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

解答 解：
（1）甲實(shí)驗(yàn)中球所處的高度相同，質(zhì)量不同，所以可以探究動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(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(dòng)時(shí)所受的摩擦力不同，所以可以探究小車的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系；
（2）甲實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來間接判斷物體動(dòng)能的大��；木塊被撞得越遠(yuǎn)，表示鋼球的動(dòng)能越大；
讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，是為了使鋼球在水平面運(yùn)動(dòng)的起始速度不相同；碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離；
由實(shí)驗(yàn)可知，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)，所以如果物體不受外力作用，則運(yùn)動(dòng)的物體將一直勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
故答案為：
（1）質(zhì)量；摩擦力；
（2）越大；鋼球到達(dá)水平面時(shí)的初速度不同；不受外力作用時(shí)．

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