Question

（2013?鎮江二模）（1）在“探究物體動能大小與物體的速度、質量關系”的實驗中，讓小車從斜面的不同高度由靜止開始下滑，撞擊水平木板上的木塊．如圖1所示．

①本實驗的研究對象是

小車

，甲、乙兩次實驗木塊移動過程中，受到的摩擦力分別為f_甲、f_乙，則 f_甲

=

f_乙（選填“＞”、“＜”或“=”）．
②小車放置的位置越高，木塊被撞擊得越遠．研究表明：當

質量

一定時，物體動能的大小與物體的

速度

有關．
（2）小明由上面的實驗想到了騎自行車上學途中，經過的一段上坡路．他思考：物體沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關呢？
①他發現車子的初始速度越大，沖上斜坡的最大距離就越長．這是因為車子的初始速度越大，它的初始動能也越大，上坡過程中增加的

重力勢能

就越大．
②他進而又提出猜想：物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質量大小有關；小明為了驗證自己的猜想，他將與水平面平滑連接的長木板以一定的傾角θ固定，左邊放置一斜面，如圖2所示．實驗時為了讓不同質量的小木塊以相同的初始速度滑上長木板，應該使小木塊從斜面的

相同高度

處自由下滑．小明發現當不同質量的木塊以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離均相同．這說明小明的猜想是

錯誤

（選填“正確”或“錯誤”）的．這個結論與“物體動能大小與物體的速度、質量有關”是否矛盾？

不矛盾

．

Answer 1

分析：（1）①根據影響摩擦力大小的因素進行分析；
②小車放置的位置，決定了小車的初速度，根據動能與速度的關系進行分析；
（2）①根據動能和勢能的轉化分析，在上坡過程中動能轉化為重力勢能；
②為使木塊得到相同的初速度，應使小木塊從斜面的同一高度處自由滑下；
根據現象質量不同，但上升的高度相同，則說明上升高度與物體的質量無關．

解答：解：（1）①本實驗的研究對象是小車；
木塊在水平面上運動，壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變；
②小車放置的位置越高，則達到底面的速度越大，木塊被撞擊得越遠，說明小車的動能越大，可得質量一定時，物體動能的大小與物體的速度有關；
（2）①車子上坡時，將動能轉化為重力勢能，具有的動能越大，轉化成的重力勢能越大，上的坡越高；
②為了讓不同質量的小木塊以相同的初始速度滑上長木板，應該使小木塊從斜面的相同高度處由靜止滑下；
不同質量的木塊以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離均相同，說明物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質量無關，所以小明的猜想是錯誤的；
速度不變，質量越大，物體具有的動能越大，雖然上升的高度相同，但質量大說明轉化成的重力勢能也增大了，則與“物體動能大小與物體的速度、質量有關”并不矛盾．
故答案為：（1）①小車；﹦；②質量； 速度；（2）①重力勢能；②相同高度；錯誤；不矛盾．

點評：此題是“探究物體動能大小與物體的速度、質量關系”的實驗，考查了影響動能大小的兩個因素，考查了控制變量法在實驗中的應用，并與生活實際聯系，體現了物理與生活是不可分的．