20.如圖所示,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M從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下,碰到同一木塊上.請回答以下問題:
(1)設(shè)計實驗的目的是研究鋼球動能的大小與速度的關(guān)系.
(2)實驗是通過觀察木塊向前移動的距離來說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少,從而得出結(jié)論的.
(3)若水平面為光滑的,該實驗還能得出結(jié)論嗎?不能,理由是:物體在不受阻力時,將一直做勻速直線運(yùn)動.
(4)該實驗用到的實驗方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法.

分析 (1)實驗過程要采用控制變量法,當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時,要讓鋼球沿斜面的同一高度下落,這樣保證下落速度相同;
(2)此實驗把動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動的距離,距離越遠(yuǎn)表明小球的動能越大;
(3)如果水平面是光滑的,沒有了阻力,物體將不會停下來,也就不能比較其運(yùn)動的距離了;
(4)實驗采用的物理研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法.

解答 解:(1)讓同一鋼球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊,這是控制了質(zhì)量相同,目的是探究物體的動能與速度的關(guān)系;
(2)實驗中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動的距離的大小來間接判斷物體動能的大;
(3)據(jù)牛頓第一定律可知,若運(yùn)動的物體在不受力時,物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動,所以此題中,若水平面光滑,小球與木塊一起做勻速直線運(yùn)動,也就無法通過比較距離來比較動能大小了.
(4)動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),故在實驗時,質(zhì)量相同,通過改變小車在斜面的高度達(dá)到改變速度的目的;同時通過比較木塊被小車推動距離的遠(yuǎn)近來比較動能的大小,故這里用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法.
故答案為:(1)速度;(2)木塊向前移動的距離;(3)不能;物體在不受阻力時,將一直做勻速直線運(yùn)動;(4)控制變量法;轉(zhuǎn)換法.

點評 該題考查了轉(zhuǎn)換法、控制變量法等研究方法在探究實驗中的應(yīng)用,在平時做實驗時要多觀察,多思考.(3)問題的解決要有一定的推理能力,知道沒有了阻力物體將會做勻速直線運(yùn)動.

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