Question

6．圖甲是研究“牛頓第一定律”的實驗裝置，實驗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動．圖乙是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上．請回答以下問題：
（1）設計甲實驗的目的是研究小車的運動與所受摩擦力 的關系；設計乙實驗的目的是研究鋼球動能的大小與速度 的關系．
（2）甲實驗是通過木塊在粗糙程度不同的平面上運動的遠近，推理得出：在理想情況下，運動的物體如果不受外力作用，將永遠做勻速直線運動；乙實驗是通過木塊被推動距離的大小，說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大�。�

（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質(zhì)量的關系？讓質(zhì)量不同的鋼球從同一斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，比較木塊移動的距離．

Answer 1

分析 （1）研究小車的運動與所受摩擦力的關系，此時應該讓接觸面的粗糙程度不同；
動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關，探究動能與質(zhì)量關系時，控制速度不變；探究動能與速度關系時，控制質(zhì)量不變．
（2）圖甲中物體如果不受外力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態(tài)；
圖乙中可利用轉(zhuǎn)化法研究小球的動能，即讓鋼球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離，可以判斷出動能的大�。�
（3）探究物體的質(zhì)量對物體動能的影響時，應控制速度不變，改變物體的質(zhì)量不同．

解答 解：
（1）甲實驗中的小車與地面的粗糙程度不同，所以是研究小車的運動與所受摩擦力的關系；
乙圖中實驗中讓同一小球從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，“同一小球”控制了小球的質(zhì)量不變，“不同高度”小球的高度不同，運動的速度也就不同，因此該實驗探究的是小球動能與速度的關系．
（2）由圖甲可知，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運動的越遠，所以如果物體不受外力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態(tài)；
在研究動能大小與什么因素有關時，我們是通過觀察小球推動木塊移動的距離來反映小球動能大小的，采用的是轉(zhuǎn)換法的思想；
（3）為了探究物體的質(zhì)量對物體動能的影響，設計的實驗：讓質(zhì)量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，觀察木塊運動的距離．
故答案為：（1）摩擦力；速度；（2）不受外力作用；距離；（3）讓質(zhì)量不同的鋼球從同一斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，比較木塊移動的距離．

點評 本題中涉及到兩個實驗，實驗器材與實驗方法有相似的地方：都用到了斜面；都采用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，學習中注意總結(jié)歸納．