Question

13．圖甲是研究“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同一斜面上不同的高度由靜止?jié)L下（h₁＞h₂），打到同一個木塊上．圖乙是研究“阻力對物體運動的影響”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球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動．請回答以下問題：

（1）設(shè)計甲實驗的目的是研究鋼球動能的大小與速度的關(guān)系；設(shè)計乙實驗的目的是研究運動的鋼球速度減小的快慢與所受阻力大小的關(guān)系；
（2）圖甲的實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，是為了讓小球到達(dá)平面時速度不相同，甲實驗是通過木塊被推動距離的大小，說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；
（3）乙實驗中得到的結(jié)論是：平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車前進(jìn)的距離就越遠(yuǎn)．
（4）兩個實驗中都涉及到同一種物理實驗的研究方法，這種方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動能與速度關(guān)系時，控制質(zhì)量不變．
圖乙是研究小車的運動與所受摩擦力的關(guān)系，此時應(yīng)該讓接觸面的粗糙程度不同；
（2）甲實驗中實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，到達(dá)水平面時的初速度不同，鋼球質(zhì)量相同．可以探究動能的大小與速度的關(guān)系；通過木塊被推的距離判斷物體動能的大�。�
（3）在實驗中可利用轉(zhuǎn)換法研究小球的動能，即讓小球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離；物體如果不受外力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態(tài)；
（4）這兩個實驗都運用了控制變量法．

解答 解：（1）甲圖中實驗中讓同一小球從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，“同一小球”控制了小球的質(zhì)量不變，“不同高度”小球的高度不同，運動的速度也就不同，因此該實驗探究的是小球動能與速度的關(guān)系．
乙實驗中的小車與地面的粗糙程度不同，所以是研究小車的運動與所受摩擦力的關(guān)系；
（2）甲實驗中實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，到達(dá)水平面時的初速度不同，鋼球質(zhì)量相同．可以探究動能的大小與速度的關(guān)系；要使得銅球與鋼球滾到水平面的速度相同，使鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下；圖通過木塊被推動的距離大小反映鋼球的動能大�。�
（3）甲實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大��；
乙實驗中，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運動的越遠(yuǎn)，所以如果物體不受阻力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態(tài)；
（4）甲實驗要探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，使速度相同，質(zhì)量不同；乙實驗中探究物體速度減小的快慢與阻力的關(guān)系，保持速度相同，阻力不同，故都采用了控制變量法．
故答案為：（1）速度； 阻力大小；  
（2）速度；  距離； 
（3）小；  遠(yuǎn)；
（4）控制變量法．

點評 本題中涉及到兩個實驗，實驗器材與實驗方法有相似的地方：都用到了斜面；都采用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，學(xué)習(xí)中注意總結(jié)歸納．