Question

12．為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的探究實(shí)驗(yàn)，將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置，分別從高度h_A、h_B、h_C的位置滾下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推動小木塊運(yùn)動一段距離后靜止，請你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法，對以下問題進(jìn)行解答：

（1）用來研究超速安全隱患時(shí)，需要控制的物理量是質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇甲乙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；
（2）用來研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)選擇甲丙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動能越大．
（3）小華同學(xué)對“質(zhì)量不同的鋼球從同一光滑斜面、同一高度由靜止開始沿斜面滾下，剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等”有疑惑．小明設(shè)計(jì)了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)：讓質(zhì)量不同的鋼球A、B同時(shí)從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球相對運(yùn)動情況，若B球相對于A球相對靜止，就可以說明任一時(shí)刻兩球的速度大小相等．
（4）由于鋼球在斜面上滾下的時(shí)間很短，不利于觀察和比較鋼球的運(yùn)動情況，不改變鋼球在斜面上的位置，不改變球與斜面的粗糙程度，為了延長鋼球在斜面上滾下的時(shí)間，可采用的方法是：減小斜面的傾角．

Answer 1

分析 （1）質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動能越大；
（2）速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動能越大．對照圖示，結(jié)合控制變量法可得出結(jié)論；
（3）當(dāng)兩球的速度相等時(shí)，兩球相對靜止；
（4）斜面傾角越小，小球的運(yùn)動時(shí)間越長，越便于觀察；

解答 解：
（1）超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大．選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的AB小球，即甲、乙兩圖符合題意．
（2）超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動能越大．選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的AC小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即甲、丙兩圖符合題意．
（3）觀察和比較兩球相對運(yùn)動情況，若B球相對于A球靜止，就可以說明任一時(shí)刻兩球的速度大小相等．
（4）因?yàn)殇撉蛟谛泵嫔蠞L下的時(shí)間很短，不利于觀察和比較鋼球的運(yùn)動情況，不改變鋼球在斜面上的位置，不改變球與斜面的粗糙程度，為了延長鋼球在斜面上滾下的時(shí)間，可采用的方法是減小斜面的傾斜角度θ．
故答案為：（1）質(zhì)量；甲乙；（2）甲丙；汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動能越大；（3）相對靜止；（4）減小斜面的傾角．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案，如果做過該實(shí)驗(yàn)，答題將會容易些，如果沒有做過該實(shí)驗(yàn)，憑空答題，難度將很大；平時(shí)要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)．