Question

4．完成下列書中實驗題
1．在探究杠桿平衡條件的實驗中：
（1）如圖1a所示，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”）．
（2）如圖1b所示，調(diào)節(jié)平衡后，左側掛上鉤碼，在右側用彈簧測力計（圖中未畫出）拉杠桿，使其在水平位置平衡，為便于測量力臂，應使彈簧測力計拉力的方向豎直向下．
（3）操作過程中，當彈簧測力計的示數(shù)達到量程仍不能使杠桿水平平衡，你認為接下來合理的操作是減少左側鉤碼的數(shù)量或者左側鉤碼右移．（寫出一條即可）

2．小明猜想：動能的大小可能與物體的質(zhì)量與物體的速度有關，因此他設計了如下兩種實驗方案：
A．讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖2甲所示）
B．讓不同質(zhì)量的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖2乙所示）．上述兩種實驗方案中：
A方案是為了探究動能大小與速度關系，能得出的初步結論是質(zhì)量相同的物體，速度越大，動能越大．
（2）小明想用B方案探究動能大小與質(zhì)量的關系，該方案是否合理？不合理，理由是沒有控制小車從同一斜面的同一高度下滑．

Answer 1

分析 1、（1）調(diào)節(jié)杠桿的平衡時，應將平衡螺母向較高一側調(diào)節(jié)；
（2）力臂是支點到力的作用線的垂直距離．由此分析為便于測量力臂，彈簧測力計拉力的方向；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件分析；
2、（1）動能的大小與質(zhì)量和速度有關．小車的動能多少決定了木塊運動距離的長短．此實驗把動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大；
（2）該實驗利用了控制變量法，如果探究動能大小與質(zhì)量的關系，必須保證運動速度相同，應該使小車從斜面的相同高度滑下．

解答 解：1、（1）調(diào)節(jié)杠桿的平衡時，由圖a杠桿左高右低，應將兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；
（2）力臂是支點到力的作用線的垂直距離．當彈簧測力計拉力方向與杠桿垂直時，拉力作用點到支點的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，由圖杠桿水平平衡時拉力方向應豎直向下；
（3）當彈簧測力計的示數(shù)達到量程仍不能使杠桿水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，也可以減少左側鉤碼的數(shù)量或者左側鉤碼右移．
2、
（1）實驗中，讓小車處在不同的高度，反映了速度不同，這樣設計的目的是為了研究動能與速度的關系；小車推動木塊做功，運動距離越遠，做功越多，動能越大，結論是：物體的質(zhì)量相同時，物體的速度越大，物體的動能越大
（2）要探究動能大小與質(zhì)量的關系，應該控制小車的速度相同，讓小車從斜面的同一高度滑下．
故答案為：1、（1）左；（2）豎直向下；（3）減少左側鉤碼的數(shù)量或者左側鉤碼右移；
2、（1）速度；質(zhì)量相同的物體，速度越大，動能越大；（2）不合理；沒有控制小車從同一斜面的同一高度下滑．

點評 本題是一道探究題，探究給個的平衡條件、動能大小與什么因素有關，根據(jù)控制變量法的思路可找到答案．在得出結論時，要注意條件．