Question

在探究“動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，老師說(shuō)“從同一光滑斜面滾下的小球，速度只與開(kāi)始的高度有關(guān)，與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)”，小明認(rèn)為“小球的速度還應(yīng)與小球的質(zhì)量、體積有關(guān)”．為了驗(yàn)證“小球的速度是否與質(zhì)量有關(guān)”，請(qǐng)你替他完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
（1）所需器材：
①質(zhì)量相同的鋼珠和玻璃珠；②體積相同的鋼珠和玻璃珠；③刻度尺；④斜面；⑤秒表；⑥小車．
其中必須的器材是：______（選填序號(hào)）．
（2）請(qǐng)你寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟：
（3）實(shí)驗(yàn)中他發(fā)現(xiàn)小球滾動(dòng)速度太快，不便于測(cè)量，他利用頻閃攝影技術(shù)攝下了兩小球滾下時(shí)的照片，照片都如圖所示，則兩球都做 ______運(yùn)動(dòng)，由照片可知，小球從光滑斜面滾下的速度與質(zhì)量 ______（填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．

Answer 1

解：（1）由分析可知，在驗(yàn)證“小球的速度是否與質(zhì)量有關(guān)”時(shí)需要控制小球的體積相同，因此應(yīng)該選擇體積相同的鋼珠和玻璃珠；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該讓珠子在斜面上自由滾動(dòng)，需要測(cè)出時(shí)間和測(cè)量斜面長(zhǎng)度，因此還需要秒表和刻度尺；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①讓體積相同的鋼珠和玻璃珠分別從同一光滑斜面的同一高度滑下，
②記下各自滑下的時(shí)間t，用刻度尺量出斜面的長(zhǎng)s，
③用公式算出各自的速度v=，并進(jìn)行比較；
（3）因頻閃相機(jī)的曝光時(shí)間間隔相同，所以可以通過(guò)比較球的間距變化分析速度的變化情況；
由圖象可知，鋼珠和玻璃珠在相同的時(shí)間間隔內(nèi)，距離越來(lái)越大，所以它們的運(yùn)動(dòng)情況一樣，并且都在做加速運(yùn)動(dòng)；
故答案為：（1）②③④⑤；
（2）讓體積相同的鋼珠和玻璃珠分別從同一光滑斜面的同一高度滑下，記下各自滑下的時(shí)間t，用刻度尺量出斜面的長(zhǎng)s，用公式算出各自的速度v=，并進(jìn)行比較；
（3）加速，無(wú)關(guān)．
分析：（1）猜想中“小球的速度還應(yīng)與小球的質(zhì)量、體積有關(guān)”，驗(yàn)證“小球的速度是否與質(zhì)量有關(guān)”時(shí)需要控制小球的體積相同；
（2）比較物體的速度大小時(shí)應(yīng)結(jié)合速度公式v=進(jìn)行分析，應(yīng)讓小球從同一高度滾下，記錄好滑行時(shí)間，測(cè)量出斜面長(zhǎng)度；
（3）在相同的時(shí)間內(nèi)，滾動(dòng)的距離越長(zhǎng)，速度越大．
點(diǎn)評(píng)：此實(shí)驗(yàn)題目考查了控制變量法的應(yīng)用和如何判斷物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法．