Question

2．如圖1所示，甲是探究“動能的大小與什么因素有關”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滾下，碰到同一木塊上；乙是探究“阻力對物體運動的影響”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）甲實驗的目的是探究鋼球動能的大小與速度的關系；實驗時，它是通過觀察木塊被推動的距離，從而判斷鋼球動能的大小．
（2）進行乙實驗時，每一次都讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下，其目的是使小車在水平面運動的起始速度相同；通過觀察小車在粗糙程度不同的水平面上運動距離的大小來判斷小車在不同的水平面受到的阻力大小，從而可以推理：如果運動的物體不受力，它將做勻速直線運動．
（3）小明發現小車在木板上、玻璃上兩次都運動到了桌面以外，請你幫他解決這一問題．寫出一種解決問題的辦法：使A點降低一些/加長水平表面（桌面）的長度；．
（4）小明還想到，用小車也可以進行二力平衡條件的探究，他組裝了如圖2所示的裝置，在線的兩端掛上鉤碼，調整兩邊滑輪的高度，使作用在小車上的兩個拉力的作用線在同一直線上，并通過調整鉤碼數量來改變拉力的大小．當小車平衡時，小明將小車轉過一個角度后松手，松開手時，小車不能 （選填“能”或“不能”）平衡．

Answer 1

分析 （1）決定動能大小的因素有兩個：物體的質量和物體的運動速度．因此研究物體動能大小與這兩個因素的關系時要用到控制變量法，即：要研究與哪個因素的關系，就要控制該因素不變，讓其他的因素改變．要確定甲實驗研究的是動能與哪個因素有關，就要找出前后兩次實驗的相同點與不同點，然后即可得到答案．鋼球對木塊做功的多少體現了鋼球動能的大小，對木塊做功的多少可以由木塊移動距離來體現．
（2）要研究阻力大小對物體的運動的影響，也要用到控制變量法，就要讓小車的初始速度相同，改變阻力的大小，然后通過小車運動距離的不同，得出阻力對物體運動的影響；
（3）小車在木板上、玻璃上兩次都運動到了桌面以外，說明速度太快，解決方案是減小速度；
（4）靜止或做勻速直線運動的物體將受到平衡力的作用，當兩個力滿足四個條件時，才是一對平衡力，即“作用在同一個物體上、大小相等、方向相反、在同一條直線上”．

解答 解：（1）同一鋼球，質量相同，從不同的高度滾下，體現了球到底端時的速度不同，由此可知：此實驗研究的是動能大小與速度的關系．鋼球把木塊推出去的越遠，鋼球的動能越多．
（2）小車從斜面的同一高度滑下的目的是為了控制小車到斜面底端的速度相同．小車受到的阻力越大，運動的距離越短．因此可以通過小車運動距離的長短來體現阻力的大小．由牛頓第一定律可知，若物體不受外力，運動的物體將做勻速直線運動；
（3）如果小車在木板上、玻璃上兩次都運動到了桌面以外，說明小車到達水平面的速度太快，解決方法是使A點降低一些或加長水平表面（桌面）的長度；
（4）在線的兩端掛上鉤碼或其它重物，調整兩邊滑輪的高度，使作用在小車上的兩個拉力的作用線在同一直線上，并通過調整鉤碼的數目來改變拉力的大小．實驗中保持拉力相等，用手拉小車扭轉一個角度，松手后，小車將無法在此位置平衡．實驗中設計這一步驟的目的是為了探究二力平衡時是否必須作用在同一條直線上．
故答案為：（1）木塊被推動的距離；（2）速度；做勻速直線運動；（3）使A點降低一些/加長水平表面（桌面）的長度；（4）同一直線上；鉤碼數目； 不能．

點評 此題主要考查學生對于力與運動關系和二力平衡實驗的理解和掌握，注意實驗分析中控制變量法的應用．屬于中考熱點．