Question

10．小明同學在做“探究物體的動能與什么因素有關(guān)”的實驗中，設(shè)計了如圖1實驗，用一條沒有彈性的細繩吊著一個實心鐵球制成單擺，將一滑塊放到滑槽上并使之左端剛好在懸點O的正下方．小明進行了以下三步實驗操作．
步驟一：將鐵球挪到a點位置靜止釋放，打到滑塊上，記錄滑塊在滑槽上移動的距離s₁．
步驟二：將滑塊擺放到原處，將小球挪到b點位置靜止釋放，打到滑塊上，記錄滑塊在滑槽上移動的距離s₂．
步驟三：換一等體積的實心鋁球，將鋁球挪到b點位置靜止釋放，打到擺放在原處的滑塊上，記錄滑塊在滑槽上移動的距離s₃．

（1）小明同學進行“步驟一”和“步驟二”的實驗，是想探究動能大小與速度的關(guān)系．
（2）該實驗中物體的動能是指B（選填序號）．
A．小球在撞擊滑塊前的平均動能    B．小球撞擊滑塊時的動能
C．小球撞擊滑塊后的動能          D．滑塊的動能
（3）請你根據(jù)已學的知識判斷s₂和s₃的大小關(guān)系是：s₂大于s₃（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）某次實驗，如圖2，小明將一鐵釘固定在P點，將鐵球從a點釋放，擺線碰到鐵釘后鐵球仍能繼續(xù)擺動，到達c點后再擺回，如此往復，且a和c在同一水平線上．于是小明覺得上述“步驟二”的實驗可以將鐵球仍從a點釋放，只要將滑槽向上移動并使滑塊左端剛好在鐵釘P的正下方即可．小明的理由是：根據(jù)機械能守恒，第二種方法下降的高度比第一種方法小，則獲得的動能較小，由于質(zhì)量不變，所以獲得的速度較�。�

Answer 1

分析 （1）實驗“步驟一”和“步驟二”，使用的是同一小球，小球的質(zhì)量就是一定的，從斜面的不同高度上滾下，小球到達水平面時的速度是不同的，由圖可以發(fā)現(xiàn)，小球在斜面上的位置越高，速度越大，木塊移動距離越長，動能越大．
（2）轉(zhuǎn)化法：實驗中通過小球?qū)δ緣K做功的多少來反映動能的大小；
（3）根據(jù)步驟一和步驟二中小球的不同高度來判斷其移動距離大��；
（4）根據(jù)機械能守恒，第二種方法下降的高度比第一種方法小，則獲得的動能較小，由于質(zhì)量不變，所以獲得的速度較�。�

解答 解：
（1）分析步驟一、二，可以發(fā)現(xiàn)：采用了同一物體，質(zhì)量是不變的，從不同高度處滾下，速度是不同的，是想探究動能大小與速度的關(guān)系；
（2）小球動能的大小是通過比較木塊被推動距離的長短得出的，這種研究方法叫轉(zhuǎn)化法；
（3）步驟一中小球的高度比步驟二中小球的高度高，所以步驟一中小球獲得的動能較大，由于質(zhì)量不變，所以獲得的速度較大，所以s₂大于s₃．
（4）根據(jù)機械能守恒，第二種方法下降的高度比第一種方法小，則獲得的動能較小，由于質(zhì)量不變，所以獲得的速度較小．
故答案為：（1）速度；（2）B；（3）大于；（4）根據(jù)機械能守恒，第二種方法下降的高度比第一種方法小，則獲得的動能較小，由于質(zhì)量不變，所以獲得的速度較�。�

點評 本題考查影響物體動能大小的因素實驗，此題有一定的難度．