Question

7．小宇騎車時(shí)發(fā)現(xiàn)，不踩踏腳板，車也能滑行一段距離，他在不同的路面上多次嘗試后猜想：車滑行的距離可能與路面的粗糙程度和速度有關(guān)．為探究其中的奧秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做實(shí)驗(yàn)，并用毛巾、棉布、木板等改變水平桌面的粗糙程度．

（1）為探究小球滑行距離與水平面粗糙程度的關(guān)系．小宇先后三次將小球從斜面上的同一高度處釋放，三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖甲所示，由此得到結(jié)論：當(dāng)速度相同時(shí)，水平面越粗糙，小球滑行距離越短．小宇認(rèn)為，通過(guò)進(jìn)一步推理可以得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)的物體如果不受阻力作用，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）在上述的三次實(shí)驗(yàn)中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功為W₁，小球克服木板的摩擦力做的功為W₂，則W₁=W₂（選填“＞”、“＜”或“﹦”）．
（3）為了模擬研究汽車超速帶來(lái)的安全隱患，小宇設(shè)計(jì)了如圖乙所示的探究實(shí)驗(yàn)：將A、B兩個(gè)小球先后從同一裝置，高分別為h_A、h_B的位置滾下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止．同組的小紅認(rèn)為他這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論有問(wèn)題，理由是：沒(méi)有控制質(zhì)量相等．
（4）下列說(shuō)法不正確的是B
A．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中如果斜面是光滑的，實(shí)驗(yàn)照樣可以進(jìn)行．
B．圖乙實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作中使用球體比圓柱體容易觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
C．真空不能傳播聲音采用了與圖甲相同的研究方法．
D．研究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)采用了與上述甲乙都不同的實(shí)驗(yàn)方法．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯孔枇��?duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，需要控制小球的初速度要相同；通過(guò)小球的運(yùn)動(dòng)距離反應(yīng)速度的變化和摩擦阻力的大小進(jìn)而得出結(jié)論；最后進(jìn)行合理的推理得出假如不受力的情況．
（2）小球消耗的動(dòng)能都克服摩擦力做功了，根據(jù)小球原來(lái)動(dòng)能的大小比較做功的多少；
（3）要探究超速帶來(lái)的安全隱患，應(yīng)控制車的質(zhì)量、路面相同而車的速度不同；滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)；
（4）根據(jù)各選項(xiàng)提供的內(nèi)容進(jìn)行分析，然后判斷正誤．

解答 解：
（1）在探究過(guò)程中，采用控制變量法，保證小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，接觸面越粗糙，摩擦力越大，小球速度減小的越快，運(yùn)動(dòng)的距離越短；
若水平面光滑無(wú)摩擦，則小球不受摩擦力，小球的速度和方向不變，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）在本實(shí)驗(yàn)中，小球的動(dòng)能都用來(lái)克服摩擦力做功了，由于小球質(zhì)量和速度相同，所以三次的動(dòng)能相同，做的功也相同；
（3）要模擬研究汽車超速帶來(lái)的安全隱患，應(yīng)使速度不同但質(zhì)量相同的小球撞擊木塊，由圖乙知，小球的質(zhì)量不同，這種設(shè)計(jì)不合理；
在圖乙所示的甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，木塊移動(dòng)過(guò)程中對(duì)接觸面的壓力和接觸面的粗糙程度沒(méi)變，受到的摩擦力不變，則f_甲=f_乙．
（4）A、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中如果斜面是光滑的，小球下滑時(shí)不受摩擦力，達(dá)到水平面時(shí)的速度會(huì)更快，但實(shí)驗(yàn)照樣可以進(jìn)行，故A正確；
B、圖乙實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作中使用球體與使用圓柱體觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，故B錯(cuò)誤；
C、在探究真空不能傳聲時(shí)，用抽氣機(jī)抽出玻璃鐘罩內(nèi)的空氣，隨著抽氣，聲音越來(lái)越小，推理得出真空不能傳聲，因此該結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)過(guò)進(jìn)一研究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)采用了與上述甲乙都不同的實(shí)驗(yàn)方法步推得出的，不是實(shí)驗(yàn)直接得出的結(jié)論，采用了實(shí)驗(yàn)+推理的方法，與圖甲的研究方法相同，故C正確；
D、在研究杠桿的平衡條件時(shí)，改變力和力臂多次測(cè)量，是為了得到客觀的規(guī)律，避免結(jié)論的偶然性，與上述甲乙的實(shí)驗(yàn)方法不同，故D正確．
故答案為：（1）當(dāng)速度相同時(shí)，水平面越粗糙，小球滑行距離越短；做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）=；（3）沒(méi)有控制質(zhì)量相等；（4）B．

點(diǎn)評(píng) 本題將“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”、“影響動(dòng)能大小的因素”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，考查了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)觀，這就要求我們?cè)谄匠５脑囼?yàn)中多注意分析實(shí)驗(yàn)的方法．