Question

11．根據(jù)所學過的實驗，回答下列問題：

（1）圖1實驗說明：動能和重力勢能可以相互轉化；
（2）如果在圖2-甲中C點用彈簧測力計拉，為了使杠桿在水平位置平衡時彈簧測力計的示數(shù)最�。畱�豎直向上拉動．如圖2-乙所示，如果把彈簧測力計斜拉，且拉環(huán)固定在支架上，杠桿水平平衡時彈簧測力計求數(shù)比圖2-甲中測力計的示數(shù)大（選填“大”或“小”）．如果此時在A點的鉤碼下方再掛一下鉤碼，為了再次使杠桿水平平衡，且彈簧測力計示數(shù)不變，應將懸點D向上（選填“向上”或“向下”）移動．
（3）如圖3所示是小明和小華“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置．
實驗中小明通過觀察木塊被小車推動的距離的大小，來判斷小車動能的大�。�而小華認為：實驗中可以不用木塊，可以直接根據(jù)小車在水平桌面上滑行的距離，來判斷小車動能的大�。灰驗槲矬w的動能越大，在水平面上滑行的距離就越長．你認為：小華的觀點是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是質(zhì)量不等（選填“不等”或“相等”）的小車，在同一水平桌面上滑行時所受的摩擦力不等（選填“不等”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）運動的物體具有動能，被舉高的物體具有重力勢能，二者可以相互轉化；
（2）要使力最小，應該使力臂最大，杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上，力臂最大．根據(jù)阻力阻礙杠桿轉動，動力促使杠桿轉動，判斷動力的方向．
杠桿都在水平位置平衡，當彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，力臂變小，力變大．
當阻力臂不變，動力不變時，阻力增大，根據(jù)杠桿平衡條件，動力臂一定增大，來判斷彈簧測力計的拉動方向的變化，來判斷懸點D的變化．
（3）若一個物體能夠對外做功，我們就說該物體具有能量，在實驗中我們一般將物體具有能量的多少轉化為其能對外做功的多少，故此實驗把物體具有動能的大小轉換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小車的動能越大．在實驗中需讓小車推動同一木塊做功來反映小車動能的大小，同一木塊受到的摩擦力相同．

解答 解：（1）圖1的實驗中，滾擺上下運動，其速度和高度在來回變化，可以說明動能和重力勢能可以相互轉化；
（2）為了使杠桿在水平位置平衡時彈簧測力計示數(shù)最小，應使力臂最大，力臂在杠桿上，所以彈簧測力計要豎直拉動杠桿．圖中鉤碼使杠桿逆時針轉動，拉力要使杠桿順時針轉動．所以彈簧測力計要豎直向上拉動杠桿．
阻力、阻力臂不變，彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，動力臂變小，動力增大，所以彈簧測力計示數(shù)變大．
如果此時在A點的鉤碼下方再掛一個鉤碼，為了再次使杠桿在水平位置平衡，阻力增大，阻力臂、動力不變，要增大動力臂才能使杠桿再次平衡，所以彈簧測力計傾斜的角度要大一些，所以懸點D要向上移動．
（3）在該實驗中我們用到了轉換的方法，實驗中通過觀察木塊被小球推動的距離的大小，來判斷小車動能的大�。�
實驗中若不用木塊只是通過小車的運動來反映動能的大小，這樣是不科學的，因為質(zhì)量不同的小車在同一水平面上，由于壓力不同，受到的摩擦力大小不同．
故答案為：（1）動能和重力勢能可以相互轉化；
（2）豎直向上；大；向上；
（3）木塊被小車推動的距離；錯誤；不等；不等．

點評 （1）滾擺是研究動能與重力勢能相互轉化的最典型的實驗之一，應熟知；
（2）探究杠桿的平衡條件時，操作步驟是大致相同的：首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在掛鉤碼，使杠桿重新平衡．探究杠桿平衡時，彈簧測力計傾斜拉動杠桿在水平位置平衡，力臂變小，力變大，是本實驗經(jīng)常考查的內(nèi)容．
（3）動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關，在探究過程中要利用控制變量法，實驗中除了要控制小車的速度或質(zhì)量外，還要使小車推動同一木塊做功．