Question

13．如圖甲是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，實驗中讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面上同一高度由靜止?jié)L下，推動同一木塊移動一段距離．圖乙是研究“牛頓第一定律”的實驗裝置，實驗中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的水平面上運動．請回答以下問題：
①設計甲實驗的目的是研究鋼球動能的大小與質(zhì)量的關系；設計乙實驗的目的是研究小車的運動與所受摩擦力的關系．
②甲實驗是通過觀察木塊移動的距離，從而間接判斷鋼球動能的大�。灰覍嶒炇峭ㄟ^觀察小車在粗糙程度不同的水平面上運動的遠近，推理得出：物體不受力的作用，運動狀態(tài)不發(fā)生改變．

Answer 1

分析 ①動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關，探究動能與質(zhì)量關系時，控制速度不變；探究動能與速度關系時，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系，此時應該讓接觸面的粗糙程度不同；
②在鋼球質(zhì)量不變的情況下，要探究動能大小與速度的關系；木塊被推動的距離越遠，表明動能越大，這種方法稱為轉(zhuǎn)換法，即將不易觀察或測量的量轉(zhuǎn)換為容易觀察和測量的量來進行研究的方法；根據(jù)控制變量法的要求，應控制小車在滑下時具有相同的速度；小車受到的阻力不同，其運動的距離也會不同，如果阻力無限小，則物體接近于不受力，將會做勻速直線運動．

解答 解：①甲圖中實驗中讓不同的鋼球從同一個斜面上同一的高度由靜止開始運動，“同一高度”控制了小球的高度不變，運動的速度也就相同，小球的質(zhì)量不同，因此該實驗探究的是小球動能與質(zhì)量的關系．
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系．
②甲實驗中，鋼球質(zhì)量不變，目的是探究鋼球動能大小與速度的關系；實驗中通過觀察木塊被推動的距離，來判斷鋼球動能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運用；讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使其具有相同的速度；需要觀察的是在粗糙程度不同的水平面上小車運動距離的長短，進而判斷小車所受阻力的大小，可以推理得出的結(jié)論是：物體不受力的作用，運動狀態(tài)不發(fā)生改變．
故答案為：①質(zhì)量；力；
②木塊移動的距離；物體不受力的作用，運動狀態(tài)不發(fā)生改變．

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，學習中注意總結(jié)歸納．