Question

7．為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小明同學設計了如圖所示的探究實驗：將A、B、C三個小球先后從同一裝置高分別為h_A、h_B、h_C的位置滾下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推動小木塊運動一段距離后停止．請你根據生活經驗和所學的物理探究方法，回答以下問題：
（1）在圖甲和圖丙實驗中，A球、C球剛滾到水平面時的速度相等．（選填“相等”或“不相等”）
（2）小球推動小木塊運動的距離越大，安全隱患越大．（選填“越大”、“不變”或“越小”）
（3）用來研究超載安全隱患時，我們應選擇甲丙兩個圖所示實驗進行比較．
（4）小明甲、乙兩次實驗中，第一次木塊被撞得遠，木塊受到的摩擦力為f₁；第二次木塊被撞得近，木塊受到的摩擦力為f₂，則f₁與f₂的大小關系是f₁=f₂．（選填“＞”，“＜”或“=”）
（5）小明利用上述器材還準備探究“阻力對物體運動的影響”．為完成探究任務，小明在下面提供器材中，必需選擇的器材有①②④（填序號）．提供器材：①刻度尺、②毛巾、③彈簧測力計、④棉布．小明在探究過程中，讓相同的（選填“相同的”或“不同的”）小球自斜面同一高度滾下后，觀察其在水平面上運動的距離．他發現：水平表面越光滑，小車受到的阻力越小（選填“小”或“大”），它前進得越遠．

Answer 1

分析 （1）實驗中為使小球運動到水平面時的速度相同，讓小球從同一高度處由靜止滾下；
（2）實驗中運用轉換法來研究小球動能的大小，即觀察小球撞擊木塊移動的距離遠近，安全隱患越大；
（3）動能大小的影響因素：質量和速度．質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大；
（4）需要認清影響滑動摩擦力大小的因素，雖然木塊移動的距離發生了變化，影響因素不變，則摩擦力不變．
（5）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的實驗器材；平面越光滑，受到的阻力越小．

解答 解：
（1）小球從同一高度釋放，運動到水平面時，它們的速度相等；
（2）實驗中通過比較滾下的小球撞擊木塊移動的距離，來比較小球動能的大小．在同樣的平面上木塊被撞得越遠，小球的動能就越大，安全隱患越大；
（3）超載是指汽車的速度一定時，質量越大動能越大．選擇到達水平面的速度相等，質量不同的AC小球進行實驗，即應選擇甲丙兩個圖所示實驗進行比較；
（4）木塊移動的距離不同，但木塊壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力大小不變，兩次實驗中木塊受到的摩擦力大小相同．
（5）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的毛巾和棉布，需要用刻度尺測量距離的遠近；故應選擇①②④；
水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，它前進得越遠．
故答案為：（1）相等；（2）越大；（3）甲丙；（4）=；（5）①②④；相同的；小．

點評 該題考查了轉換法、控制變量法等研究方法在探究實驗中的應用，在平時做實驗時要多觀察，多思考．最后一個問題的解決要有一定的推理能力，知道沒有了阻力物體將會做勻速直線運動．