Question

18．如圖甲是研究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓大小不同的鋼球從斜面上同一高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上．圖乙是研究“牛頓第一定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動．請回答以下問題：

（1）設(shè)計甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；設(shè)計乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究小車的運(yùn)動與所受摩擦力的關(guān)系．
（2）甲實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊被推出的距離，從而間接判斷鋼球動能的大小；乙實(shí)驗(yàn)是通過木塊在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動的遠(yuǎn)近，推理得出：在理想情況下，運(yùn)動的物體如果不受外力作用時，將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動．
（3）我們知道物體的質(zhì)量和它的速度都能影響物體的動能，請在下面的橫線上寫出怎樣研究物體的動能與速度的關(guān)系？讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離．

Answer 1

分析 （1）物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，在探究時需要利用控制變量法進(jìn)行分析，即探究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系時，需要控制小球的速度相同；
在斜面實(shí)驗(yàn)中，接觸面的粗糙程度不同，小車的運(yùn)動距離不同；
（2）在實(shí)驗(yàn)中可利用轉(zhuǎn)化法研究小球的動能，即讓小球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離；
物體如果不受外力作用，則運(yùn)動的物體將一直勻速直線運(yùn)動狀態(tài)；
（3）探究物體的動能與速度的關(guān)系時，需要讓小球的質(zhì)量相同，通過改變小球所處位置的高度改變小球的速度大�。�

解答 解：（1）甲實(shí)驗(yàn)中球所處的高度相同，質(zhì)量不同，所以可以探究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；
乙實(shí)驗(yàn)中小車在同一高度滑下，則到達(dá)底端的速度相同，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動時所受的摩擦力不同，所以可以探究小車的運(yùn)動與所受摩擦力的關(guān)系；
（2）甲實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動的距離的大小來間接判斷物體動能的大�。�
由實(shí)驗(yàn)可知，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運(yùn)動的越遠(yuǎn)，所以如果物體不受外力作用，則運(yùn)動的物體將一直勻速直線運(yùn)動狀態(tài)；
（3）讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離；
故答案為：（1）質(zhì)量；摩擦力；
（2）木塊被推出的距離；不受外力作用時；
（3）讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離．

點(diǎn)評 解決多因素問題時常利用控制變量法進(jìn)行分析，對于動能的大小研究常采用轉(zhuǎn)換法進(jìn)行分析．