Question

（2013?丹陽市一模）在下圖中，圖甲是研究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上．圖乙是研究“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?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動．請回答以下問題：

（1）設(shè)計甲實驗的目的是研究鋼球動能的大小與

速度

的關(guān)系；設(shè)計乙實驗的目的是研究運(yùn)動的小車與所受

摩擦力

的關(guān)系．
（2）甲實驗是通過觀察

小球推動木塊移動的距離

的大小，從而判斷鋼球動能的大��；乙實驗是通過小車在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動的遠(yuǎn)近，推理得出：在理想情況下，運(yùn)動的物體如果

物體不受外力作用

，將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)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．
圖乙是研究小車的運(yùn)動與所受摩擦力的關(guān)系，此時應(yīng)該讓接觸面的粗糙程度不同；
（2）圖甲中可利用轉(zhuǎn)化法研究小球的動能，即讓鋼球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離，可以判斷出動能的大�。�
圖乙中物體如果不受外力作用，則運(yùn)動的物體將一直勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．

解答：解：（1）甲圖中實驗中讓同一小球從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運(yùn)動，“同一小球”控制了小球的質(zhì)量不變，“不同高度”小球的高度不同，運(yùn)動的速度也就不同，因此該實驗探究的是小球動能與速度的關(guān)系．
乙實驗中的小車與地面的粗糙程度不同，所以是研究小車的運(yùn)動與所受摩擦力的關(guān)系；
（2）在研究動能大小與什么因素有關(guān)時，我們是通過觀察小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；
由圖乙可知，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運(yùn)動的越遠(yuǎn)，所以如果物體不受外力作用，則運(yùn)動的物體將一直勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．
故答案為：（1）速度；摩擦力；（2）小球推動木塊移動的距離；物體不受外力作用．

點評：本題中涉及到兩個實驗，實驗器材與實驗方法有相似的地方：都用到了斜面；都采用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，學(xué)習(xí)中注意總結(jié)歸納．