Question

【題目】如圖所示，在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，將小鋼球從高度為的同一斜面上由靜止開始滾下，推動同一小木塊在木板上向前移動一段距離s后停下.完成甲、乙、丙所示的三次實驗，其中，.

(1)小鋼球在滾下斜面的過程中，它的__________轉化為動能，其動能大小是通過_______大小來反映的，這里用到了物理學研究問題時的__________法:

(2)分析比較甲和乙兩組實驗可得，物體質量相同時，速度越大，動能越_________;分析比較___________兩組實驗可得出物體的動能與質量的關系;

(3)某學習小組同學做丙實驗時小木塊被撞后滑出木板，A同學建議換用表面相同但長度較長的木板，B同學建議換質量較大的木塊，C同學建議換用質量比前兩次實驗較小的鋼球.你認為不恰當的是____________同學的建議.

(4)有同學將實驗裝置改裝成如圖丁所示.利用同一鐵球將同一彈簧壓縮不同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊在木板(足夠長)上滑行距離，能否研究鐵球的動能大小與速度的關系?_______(選填“能”或“不能”).

Answer 1

【答案】重力勢能 小木塊移動的距離大小 轉換法 大 甲和丙 B 能

【解析】

(1)[1]小鋼球在滾下斜面的過程中，質量不變，高度降低、速度增大，則重力勢能減小、動能增大，將重力勢能轉化為動能；

[2][3]小鋼球滾下后，推動同一小木塊在木板上向前移動一段距離s后停下，小木塊被推得越遠，說明小鋼球的動能越大。即小鋼球的動能大小是通過小木塊移動的距離大小來反映的，物理學中這種研究問題的方法叫轉換法；

(2)[4]由圖可知，甲乙兩組實驗中兩個小球的質量相同，小球A釋放的高度高，滾到平面時的速度大，小木塊推得遠。說明物體質量相同時，速度越大，動能越大；

[5]要得出物體的動能與質量的關系，應控制小球滾到平面時的速度相同(控制小球釋放的高度)，改變小球的質量。由圖可知，甲和丙兩組實驗符合要求；

(3)[6]做丙實驗時小木塊被撞后滑出木板，是因為丙實驗中小球的動能太大，對小木塊做的功過多。為了避免這種情況發(fā)生，可以將丙實驗中的木板換用表面相同(摩擦力相同)但長度更長的木板；也可以減小小球的動能，即換用質量比前兩次實驗較小的鋼球。故AC兩位同學的建議是恰當的。B同學建議換質量較大的木塊，這樣會改變木塊與木板之間的摩擦力大小，不符合控制變量法的要求，故B同學的建議不恰當。

(4)[7]利用同一鐵球(質量不變)將同一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，這樣小球滾到平面時的速度不同，即控制了小球的質量不變，改變了小球撞擊木塊時的速度，故能研究鐵球的動能大小與速度的關系。