Question

18．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)中讓大小不同的鋼球從斜面上同一高度由靜止?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(chē)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(wèn)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)的目的是研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系．
（2）甲實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察木塊被推出的距離，從而間接判斷鋼球動(dòng)能的大��；乙實(shí)驗(yàn)是通過(guò)木塊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)．
（3）我們知道物體的質(zhì)量和它的速度都能影響物體的動(dòng)能，請(qǐng)?jiān)谙旅娴臋M線上寫(xiě)出怎樣研究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系？讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離．

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(chē)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；
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)；
（3）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(guò)改變小球所處位置的高度改變小球的速度大小．

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(chē)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(chē)的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系；
（2）甲實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來(lái)間接判斷物體動(dòng)能的大��；
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)；
（3）讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離；
故答案為：（1）質(zhì)量；摩擦力；
（2）木塊被推出的距離；不受外力作用時(shí)；
（3）讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離．

點(diǎn)評(píng) 解決多因素問(wèn)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)換法進(jìn)行分析．