Question

13．如圖甲是研究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面上同一高度由靜止?jié)L下，推動(dòng)同一木塊移動(dòng)一段距離．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(chē)從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
①設(shè)計(jì)甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；設(shè)計(jì)乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系．
②甲實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離，從而間接判斷鋼球動(dòng)能的大小；乙實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察小車(chē)在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近，推理得出：物體不受力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變．

Answer 1

分析 ①動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，控制速度不變；探究動(dòng)能與速度關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量不變．圖乙是研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系，此時(shí)應(yīng)該讓接觸面的粗糙程度不同；
②在鋼球質(zhì)量不變的情況下，要探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；木塊被推動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，表明動(dòng)能越大，這種方法稱(chēng)為轉(zhuǎn)換法，即將不易觀察或測(cè)量的量轉(zhuǎn)換為容易觀察和測(cè)量的量來(lái)進(jìn)行研究的方法；根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)控制小車(chē)在滑下時(shí)具有相同的速度；小車(chē)受到的阻力不同，其運(yùn)動(dòng)的距離也會(huì)不同，如果阻力無(wú)限小，則物體接近于不受力，將會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：①甲圖中實(shí)驗(yàn)中讓不同的鋼球從同一個(gè)斜面上同一的高度由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，“同一高度”控制了小球的高度不變，運(yùn)動(dòng)的速度也就相同，小球的質(zhì)量不同，因此該實(shí)驗(yàn)探究的是小球動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系．
乙實(shí)驗(yàn)中的小車(chē)與地面的粗糙程度不同，所以是研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系．
②甲實(shí)驗(yàn)中，鋼球質(zhì)量不變，目的是探究鋼球動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊被推動(dòng)的距離，來(lái)判斷鋼球動(dòng)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；讓小車(chē)從斜面的相同高度滑下，是為了使其具有相同的速度；需要觀察的是在粗糙程度不同的水平面上小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短，進(jìn)而判斷小車(chē)所受阻力的大小，可以推理得出的結(jié)論是：物體不受力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變．
故答案為：①質(zhì)量；力；
②木塊移動(dòng)的距離；物體不受力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變．

點(diǎn)評(píng) 本題中涉及到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)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(xué)習(xí)中注意總結(jié)歸納．