Question

10．（一）在探究運動和力的關系實驗中，將同一輛小車分別從相同的高度處由靜止開始沿斜面滑下，小車在三種不同的水平面運動一段距離后，分別停在如圖所示的位置．
（1）讓小車從斜面的同一高度滑下，是為了使小車到達水平面時的速度相同；
（2）小車在三個水平面上運動時，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動的距離越遠．由此推斷，當小車不受摩擦力作用時，將保持勻速直線運動狀態不變；
（二）在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”實驗中，小宇同學用一塊海綿和兩塊規格相同的長方體磚塊做了如圖所示的一系列實驗，請分析回答下列問題：
（1）壓力的作用效果的大小 是通過比較海綿的凹陷程度來確定．
（2）分析比較圖乙和丙的實驗現象，可以得出結論：當壓力相同時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著．
（3）分析比較圖乙和丁的實驗現象，可得出結論：當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越顯著．
（4）進一步綜合分析圖甲、乙、丙和丁的實驗現象，并歸納得出結論：壓力作用效果與壓力大小和受力面積大小有關．
（5）該實驗所用的研究方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （一）（1）重力勢能和質量、被舉的高度有關；動能和質量、速度有關．小車下滑時，重力勢能全部轉化為動能，重力勢能相等，動能相等；
（2）滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關，接觸面越來越光滑，摩擦力越來越小，運動狀態改變的越來越小，運動的越遠；在理想狀況小，沒有摩擦力，運動狀態將不會改變，永遠保持同一速度，同一方向運動下去；
（二）壓力的作用效果主要表現在物體的形變上，可以通過海綿的形變程度來反映壓力作用效果是否明顯；
影響壓力作用效果的因素是壓力的大小和受力面積的大小：探究壓力的作用效果和壓力大小的關系時就要保證受力面積一定；要探究壓力的作用效果和受力面積的關系時就要保證壓力的大小一定．

解答 解：
（一）（1）小車從同一斜面同一高度具有相同的重力勢能，滑到底端時，重力勢能完全轉化成動能，小車質量不變，速度相同；
（2）接觸面越來越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動的距離越遠；由此推斷，當小車不受摩擦力作用時，小車的運動狀態保持不變，保持原來的勻速直線運動狀態；
（二）（1）力可以改變海綿的形狀，通過海綿凹陷程度表示壓力作用效果大小；
（2）分析比較圖乙和丙的實驗現象可知，兩圖的壓力大小不變，受力面積的大小不同，海綿的凹陷程度不同，且受力面積越小海綿的凹陷程度越大，故可得結論：當壓力相同時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著；
（3）分析比較圖乙和丁的實驗現象可知，兩圖的受力面積大小不變，壓力的大小不同，海綿的凹陷程度不同，且壓力越大海綿的凹陷程度越大，故可得結論：當受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越顯著；
（4）進一步綜合分析圖甲、乙、丙和丁的實驗現象，可得出結論：壓力作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關；
（5）該實驗中用到的研究物理問題的方法有控制變量法和轉換法．
故答案為：（一）（1）速度；（2）遠；勻速直線；
（二）（1）凹陷；（2）當壓力相同時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著；（3）乙；丁；（4）壓力作用效果與壓力大小和受力面積大小有關；
（5）控制變量法．

點評 （一）本實驗考查了控制變量法的應用，考查了實驗現象的分析與推理；仔細觀察，找出實驗條件及實驗現象的異同、掌握控制變量法的應用是正確解題的關鍵；
（二）解決本題的關鍵：一是會用控制變量法和轉換法研究壓力作用效果的影響因素，二是掌握壓力作用效果與壓力和受力面積有關．