Question

18．在“探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明讓大小不同的實(shí)心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下，在水平面上運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)木塊移動(dòng)，如圖1所示．

（1）在水平面上放置木塊的目的是判斷小球動(dòng)能的大�。�
（2）小明選用大小不同鋼球從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下，是為了探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系．
（3）若要探究物體的動(dòng)能與另一因素的關(guān)系，做法是用同一個(gè)鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下，觀察木塊移動(dòng)的距離．
（4）小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)木塊移動(dòng)的距離沒有其他同學(xué)的明顯，認(rèn)為是木塊太重的原因造成．為了驗(yàn)證猜測(cè)，小明設(shè)計(jì)了如圖2所示的“探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小關(guān)系”的方案，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
木塊對(duì)木板壓力F壓/N	2	3	4	5	6
彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F1/N	0.6	0.9	1.2	1.5	1.8

根據(jù)表中測(cè)量數(shù)據(jù)可以得出，滑動(dòng)摩擦力f與壓力F大小之間的滿足關(guān)系式是：f=0.3F．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中利用了轉(zhuǎn)換法來進(jìn)行探究活動(dòng)，小球能夠做功是觀察小球推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來體現(xiàn)小球具有動(dòng)能的大��；
（2）掌握影響動(dòng)能的兩個(gè)因素：質(zhì)量和速度．找出相同的量和不同的量，便可得出結(jié)論；
（3）為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系應(yīng)控小球的制質(zhì)量不變，改變小球的速度；
（4）由表格中的數(shù)據(jù)分析得出．

解答 解：
（1）物理學(xué)中，能夠做功的多少表示具有能量的大小，實(shí)驗(yàn)中小球能夠做功是體現(xiàn)在推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，表示小球能夠做的功越多，小球具有的動(dòng)能就越大，所以通過觀察小木塊被推動(dòng)的距離的大小，來判斷小球動(dòng)能的大��；
（2）掌握影響動(dòng)能的兩個(gè)因素：質(zhì)量和速度．找出相同的量和不同的量，小明選用大小不同鋼球，故質(zhì)量不同，從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下，那么它們的速度相同，故該實(shí)驗(yàn)是為了探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系；
（3）為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系應(yīng)采用指控變量法，控制質(zhì)量不變，改變速度，用同一個(gè)鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下，觀察木塊移動(dòng)的距離；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)F=2N時(shí)，F(xiàn)₁=0.6N，當(dāng)F=3N時(shí)，F(xiàn)₁=0.9N，則由此知F₁=0.3F，滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力的大小，即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大小，故滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力之間的表達(dá)式為：f=0.3F．
故答案為：（1）判斷小球動(dòng)能的大��；（2）質(zhì)量；（3）用同一個(gè)鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下，觀察木塊移動(dòng)的距離；（4）f=0.3F．

點(diǎn)評(píng) 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)換法進(jìn)行分析．