Question

（2012?沈河區(qū)一模）請完成下面的力學(xué)實驗：

（1）某同學(xué)在探究“動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，設(shè)計了如圖1所示的實驗方案，并進(jìn)行了如下的實驗：
步驟l：讓實心鋼球從斜面A點(diǎn)由靜止開始下滑，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s₁；
步驟2：讓實心鋼球從斜面B點(diǎn)由靜止開始下滑，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s₂；
步驟3：將實心鋼球換成等體積的實心銅球，讓銅球從A點(diǎn)由靜止開始下滑，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s₃．
比較步驟

1

和步驟3可以探究動能的大小和物體

質(zhì)量

的關(guān)系．
（2）如圖2所示，小明同學(xué)利用質(zhì)地均勻的立方體物塊、砝碼、海綿等器材探究“壓力的作用效果與什么因素有關(guān)”的實驗．實驗時將物塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊，如圖2所示，他發(fā)現(xiàn)它們對海綿的壓力作用效果相同，由此他得出的結(jié)論是：壓力作用效果與受力面積無關(guān)．你認(rèn)為他在探究過程中存在的問題是

沒有保持壓力大小不變

．
（3）在“探究浮力的大小跟什么因素有關(guān)”的實驗中，某小組設(shè)計并完成如圖3和圖4所示實驗．

①圖4甲、乙、丙中彈簧測力計示數(shù)均小于圖3中彈簧測力計示數(shù)，說明浸入液體中的物體

受到

 （填“受到”或“不受到”）浮力；
②做

乙丙

 （填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）兩次實驗，是為了探究鐵塊浸沒在液體中時所受浮力大小與深度是否有關(guān)．
③做丙丁兩次實驗，是為了探究鐵塊浸沒在液體中時所受浮力大小與

液體密度

是否有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）此題中研究了物體動能與質(zhì)量、速度兩個物理量間的關(guān)系，通過控制變量法進(jìn)行探究是本實驗的突出特點(diǎn)，因此，明確變量與不變量，通過分析現(xiàn)象可得出相應(yīng)的結(jié)論．
（2）壓力的作用效果跟壓力大小和受力面積的大小有關(guān)，在探究壓力作用效果和受力面積的關(guān)系時，應(yīng)該保持壓力不變．
（3）①物體浸入水中，如果彈簧測力計示數(shù)變小，說明物體受到浮力作用，否則物體不受浮力作用；
②探究浮力與物體進(jìn)入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開液體體積相同而物體浸入液體的深度不同；
③分析圖4實驗所控制的變量與實驗現(xiàn)象，然后得出實驗結(jié)論．

解答：解：（1）在步驟1和步驟3中，物體的速度相同，質(zhì)量不同，因此是在速度相同的情況下，探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）研究壓力作用效果和受力面積的關(guān)系時，應(yīng)該保持壓力不變．小明實驗時沒有保持壓力不變，實驗過程中壓力和受力面積同時變化，無法研究壓力作用效果和受力面積的關(guān)系．
（3）①物體浸入水中后，受到水豎直向上的浮力作用，彈簧測力計示數(shù)變小，圖4甲、乙、丙中彈簧測力計示數(shù)均小于圖3中彈簧測力計示數(shù)，說明浸在液體中的鐵塊受到浮力的作用；
②由圖示4乙丙兩實驗可知，鐵塊排開水的體積相同、排開的液體水的密度相同，而鐵塊浸入水中的深度不同，該實驗探究的是：鐵塊浸沒在水中時所受浮力與深度是否有關(guān)；
③由圖4丙丁兩次實驗，可知：鐵塊排開液體體積與浸入液體的深度相同而液體密度不同，這兩個實驗是為了探究浮力大小與液體密度的關(guān)系；
故答案為：（1）1；質(zhì)量；（2）沒有保持壓力大小不變；（3）①受到；②乙丙；液體密度．

點(diǎn)評：本題考查的是影響動能大小的因素、探究浮力的大小跟什么因素有關(guān)、影響壓力作用效果的因素，涉及到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，這兩種方法是初中物理用到的最多的探究方法，大部分探究實驗都用到這兩種方法，需要重點(diǎn)掌握．