Question

【題目】某同學(xué)在探究“動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，設(shè)計了圖甲所示的實驗方案， 并進(jìn)行了如下的實驗：

步驟1：讓鋼球從斜面A點由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時速度為v1，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s1；

步驟2：讓鋼球從斜面B點由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時速度為v2，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s2;

步驟3：改變鋼球的質(zhì)量讓鋼球從A點由靜止開始下滑，撞擊木塊使木塊移動，記下木塊移動的距離s3;

（1）比較v1、v2，可知v1____________v2，（選填“>”、“<”、“=”），原因:鋼球的重力勢能越大，轉(zhuǎn)化為鋼球的__________________能越大。

（2）比較步驟______________________和步驟3可以探究動能大小和物體質(zhì)量的關(guān)系。

（3）小球從斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木塊后繼續(xù)向前運動，木塊在水平木板上滑行一段距離后停下，如上圖所示，設(shè)碰撞后木塊獲得的動能為E0，木塊克服摩擦 力所做的功為W，則Eo___________W（選填“>”、“<”或“=”）

（4）實驗結(jié)束后，該同學(xué)拿走木塊，先后將同一小球從同一斜面的不同高度處靜止釋放，記錄小球在相同表面上滑行到靜止的距離，如圖乙所示，根據(jù)此現(xiàn)象，小剛得出了動能與速度有關(guān)的結(jié)論。你認(rèn)為該同學(xué)實驗方案是否合理。__________________（選填“合理”或“不合理”）

（5）若利用圖乙器材還準(zhǔn)備探究“阻力對物體運動的影響”。為完成探究任務(wù)，該同學(xué) 需要從下面提供器材中選擇的器材有______________________（填序號）。

提供器材:①砝碼、②毛巾、③彈簧測力計、④棉布。

Answer 1

【答案】> 動 1 ＞ 合理 ②④

【解析】

A點高于B點，鋼球在A點處具有的重力勢能大于在B點處的重力勢能，鋼球從斜面上向下滾動時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以鋼球從A點釋放時，滾動到水平面時的動能較大，速度也較大，即vl＞v2；

第一空．大于；

第二空．鋼球的重力勢能越大，轉(zhuǎn)化為鋼球的動能越大；

第三空．要探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制速度不變。步驟1和步驟3控制鋼球在斜面上的初始位置相同，滾動到水平面上的速度相同，改變鋼球的質(zhì)量，則是在速度相同的情況下，探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；

第四空．小球到達(dá)水平面時具有動能，推動木塊運動時，一部分動能轉(zhuǎn)移給木塊使木塊運動，一部分克服摩擦，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故則E0＞W；

第五空．相同的表面對小球的阻力是相同的，通過觀察小球滑行到靜止的距離大小可以判斷出小球的動能大小，即球滑行到靜止的距離越大，小球的動能越大；可以得出動能與速度的關(guān)系，該實驗方案正確；

第六空．探究“阻力對物體運動的影響”需要選擇與接觸面粗糙程度有關(guān)的毛巾和棉布。