Question

18．如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，實驗中讓鋼球從斜面上某個高度由靜止沿斜面滾下，在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平向右運動直至停止．
（1）實驗中是通過觀察木塊被推動距離的大小來判斷鋼球的動能大小．
（2）讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與速度的關(guān)系．
（3）換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系．
（4）木塊最終會停下來的主要原因是受到摩擦力的作用，在此過程中木塊通過做功方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
（5）如果木塊在運動過程中所受的摩擦阻力為0，木塊將永遠做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動能與質(zhì)量關(guān)系時，控制速度不變；探究動能與速度關(guān)系時，控制質(zhì)量不變．該實驗也采用了轉(zhuǎn)換法，通過比較小球推動木塊移動的距離來反映小球動能的大小；
（2）由于動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，要想研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系，需要換用不同質(zhì)量的鋼球從斜面相同的高度滑下；
（3）力是改變物體運動狀態(tài)的原因；
（4）改變內(nèi)能的方式有兩種，即做功和熱傳遞；
（5）據(jù)牛頓第一定律分析即可判斷．

解答 解：（1）在研究動能大小與什么因素有關(guān)時，我們是通過觀察鋼球推動木塊移動的距離來反映小球動能大小的，采用的是轉(zhuǎn)換法的思想；
（2）圖中實驗中讓同一鋼球從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，即鋼球滾動到斜面低端的速度是不同的，即探究動能大小與物體運動速度的關(guān)系；
（3）不同鋼球從相同的高度釋放，運動到斜面低端的速度也就相同，即該實驗探究的是鋼球動能與質(zhì)量的關(guān)系；
（4）由于木塊受到摩擦力的作用，所以木塊最終會停下來；在此過程中木塊通過做功方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（5）據(jù)牛頓第一定律可知，若物體在不受任何外力時，運動的物體將永遠做勻速直線運動，故如果木塊在運動過程中所受的摩擦阻力為O，木塊將永遠做勻速直線運動．
故答案為：（1）木塊被推動距離的大小；（2）速度；（3）質(zhì)量；（4）受到摩擦力的作用；做功；（5）永遠做勻速直線運動．

點評 該題考查了轉(zhuǎn)換法、控制變量法等研究方法在探究實驗中的應(yīng)用，在平時做實驗時要多觀察，多思考．