Question

（2013?湛江）圖（a）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灌下，碰到同一木塊上；圖（b）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，在粗糙程度不同的平面上運動，請回答一下問題：

（1）圖（a）實驗的目的是探究鋼球動能的大小與

運動速度

的關系．通過木塊被推動距離的大小，說明鋼球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小，這種常用的實驗方法是法

轉換法

．
（2）圖（b）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

（填“大”或“小”），根據小車運動距離的遠近，推理得出：運動的物體如果不受外力作用，將永遠做

勻速直線運動

．
（3）小明同學想在圖（a）基礎上繼續探究物體動能的大小與質量的關系，請你幫他設計實驗，寫出簡要的實驗步驟及論證方法：

實驗步驟：讓不同質量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木塊被推動距離的大小．
論證方法：如果兩次實驗中木塊被推動距離相同，說明動能和物體的質量無關；如果兩次實驗中木塊被推動距離不同，說明動能和物體的質量有關．

．

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，推力得出，運動的物體如果不受外力作用，將永遠做勻速直線運動；
（3）探究物體動能的大小與質量的關系，必須控制小球的運動速度相同．

解答：解：（1）圖（a）讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止滾下，小球的質量不變，改變高度，改變了小球的運動速度，所以圖（a）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，根據小車運動距離的遠近，推理得出：運動的物體如果不受外力作用，將永遠做勻速直線運動；
（3）小明同學想在圖（a）基礎上繼續探究物體動能的大小與質量的關系，必須控制小球的速度不變，改變質量，即讓不同質量的小球從斜面的同一高度滾下；
實驗步驟：讓不同質量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木塊被推動距離的大小．
論證方法：如果兩次實驗中木塊被推動距離相同，說明動能和物體的質量無關；如果兩次實驗中木塊被推動距離不同，說明動能和物體的質量有關．
故答案為：（1）運動速度；轉換法；
（2）使小車在水平面運動的起始速度相同；小；勻速直線運動；
（3）實驗步驟：讓不同質量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木塊被推動距離的大小．
論證方法：如果兩次實驗中木塊被推動距離相同，說明動能和物體的質量無關；如果兩次實驗中木塊被推動距離不同，說明動能和物體的質量有關．

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．