Question

19．如圖甲是探究“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滑下，撞到同一木塊上；圖乙是探究“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滑下，在粗糙程度不同的水平面上運動，請回答下列問題：

（1）圖甲實驗的目的是探究鋼球動能的大小與運動速度的關系，實驗中是通過觀察木塊被推動的距離來判斷鋼球的動能大小．
   （2）圖乙實驗中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下的目的是：使小車每次在水平面上開始滑行的速度相等，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢（填“快”或“慢”）．
（3）推理：如果小車在水平面上滑行時受到的阻力為零，它將做勻速直線運動．
（4）在此基礎上，牛頓總結了伽利略等人的研究成果概括出牛頓第一定律，請問：牛頓第一定律不能（填“能”或“不能”）直接由實驗得出．

Answer 1

分析 （1）動能大小和物體的質量、運動速度有關，實驗中采用控制變量法，研究動能和運動速度的關系時，控制質量不變；實驗中采用轉換法，通過比較鋼球對木塊做功的多少，判斷鋼球動能的大小；
（2）讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使其具有相同的速度；小車受的摩擦力越小，小車運動的越遠；
（3）推理得出，如果小車在水平面上滑行時受到的阻力為零，將永遠做勻速直線運動；
（4）牛頓第一定律是在實驗基礎上通過推理得出的．

解答 解：（1）圖甲讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，小球的質量不變，改變高度，改變了小球的運動速度，所以圖甲實驗的目的是探究鋼球動能的大小與運動速度的關系；
實驗中采用轉換法，通過比較鋼球推動木塊距離的大小，來判斷鋼球動能的大小；
（2）（3）讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使小車在水平面運動的起始速度相同；
水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動距離的越遠，速度減小的越慢，推理得出：如果小車在水平面上滑行時受到的阻力為零，將永遠做勻速直線運動；
（4）在此基礎上，牛頓總結了伽利略等人的研究成果概括出牛頓第一定律，牛頓第一定律是在實驗的基礎上，通過推理得出的，不是用實驗直接得出的，不能用實驗來驗證．
故答案為：（1）運動速度；木塊被推動的距離；（2）速度相等；慢；（3）做勻速直線運動；（4）不能．

點評 此題主要考查的是學生對動能的大小與哪些因素有關實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉換法在實驗中的應用．