Question

9．圖甲是研究“物體動能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，打到同一個木塊上．圖乙是研究“牛頓第一定律”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球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動．請回答下列問題：

（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動的鋼球速度減小的快慢與所受摩擦力的關(guān)系．
（2）甲實驗是通過木塊被推動距離的大小，說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；乙實驗是通過鋼球在粗糙程度不同的平面上運動的遠(yuǎn)近，推理得出：在理想情況下，運動的物體如果不受阻力作用，將永遠(yuǎn)作勻速直線運動．
（3）上面兩個實驗中都涉及到了控制變量法，其實在科學(xué)研究中常要用到許多研究方法．下面四個物理實例中，采用的研究方法相同的兩組實驗是②④．（填序號）
①研究水的沸騰過程的特點； ②利用小球的振動來判斷發(fā)聲體在振動；
③研究真空中不能傳聲；     ④根據(jù)小桌陷入海綿的深度判斷壓力的大�。�

Answer 1

分析 （1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動能與速度關(guān)系時，控制質(zhì)量不變．
圖乙是研究小車的運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��；
（3）探究一個量與多個因素有關(guān)時，用到控制變量法．

解答 解：（1）甲實驗中實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，到達(dá)水平面時的初速度不同，鋼球質(zhì)量相同．可以探究動能的大小與速度的關(guān)系；要使得銅球與鋼球滾到水平面的速度相同，使鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下；圖乙的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球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動，鋼球在粗糙程度不同的水平面上受到的摩擦力不同，運動的距離不同；
（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��；
乙實驗中，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運動的越遠(yuǎn)，所以如果物體不受阻力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態(tài)；
（3）兩個實驗都用到了控制變量法：
①研究水的沸騰過程的特點采用的是直接實驗法； 
②利用小球的振動來判斷發(fā)聲體在振動，采用的是轉(zhuǎn)換法；
③研究真空中不能傳聲采用的是實驗推理法；     
④根據(jù)小桌陷入海綿的深度判斷壓力的大小采用的是控制變量法．
故選②④．
故答案為：（1）速度；摩擦力；（2）距離；不受阻力作用；（3）②④．

點評 解決多因素問題時常利用控制變量法進(jìn)行分析，對于動能的大小研究常采用轉(zhuǎn)換法進(jìn)行分析．