Question

【題目】同學(xué)在探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行了如圖的實(shí)驗(yàn)：

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

步驟2：讓同一鋼球從斜面B點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時(shí)速度為v2，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離s2；

步驟3：改變讓質(zhì)量不同的鋼球從A點(diǎn)由靜止開始下滑，撞擊木塊使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離s3。

（1）比較v1、v2，可知vl_____v2（選填“＞”、“＜”、“＝”），原因：鋼球的重力勢(shì)能越大，轉(zhuǎn)化為鋼球的_____能越大。

（2）小明根據(jù)s1＞s2，得出“質(zhì)量相等時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大”的結(jié)論，他是如何分析得出結(jié)論的？_____

（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(yùn)動(dòng)，木塊在水平木板上滑行一段距離后停下，如圖甲所示，設(shè)碰撞后木塊獲得的動(dòng)能為Eo，木塊克服摩擦力所做的功為W，則Eo_____W（選填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

【答案】＞ 動(dòng) 見解析 =

【解析】

此題中研究了物體動(dòng)能與質(zhì)量、速度兩個(gè)物理量間的關(guān)系，通過(guò)控制變量法進(jìn)行探究是本實(shí)驗(yàn)的突出特點(diǎn)，因此，明確變量與不變量，通過(guò)分析現(xiàn)象可得出相應(yīng)的結(jié)論。

（1）A點(diǎn)高于B點(diǎn)，同一鋼球在A點(diǎn)處具有的重力勢(shì)能大于在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能；鋼球從斜面上向下滾動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以鋼球從A點(diǎn)釋放時(shí)，滾動(dòng)到水平面時(shí)的動(dòng)能較大，速度也較大，即vl＞v2；

（2）步驟1和步驟2控制鋼球質(zhì)量相同，從斜面的不同高度滾下，步驟1鋼球到達(dá)斜面底端的速度大，推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)距離遠(yuǎn)，鋼球動(dòng)能大；步驟2推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)的距離近，鋼球動(dòng)能�。挥纱说贸鼋Y(jié)論：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大；

（3）碰撞后木塊獲得的動(dòng)能為Eo，木塊由于受到摩擦力作用，最終會(huì)停止運(yùn)動(dòng)（此時(shí)木塊的動(dòng)能為0），在整個(gè)過(guò)程中，小球的動(dòng)能用于克服摩擦力做功，所以Eo=W。