Question

13．圖甲是研究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從同一斜面上不同的高度由靜止?jié)L下（h₁＞h₂），打到同一個(gè)木塊上．圖乙是研究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）設(shè)計(jì)甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系；設(shè)計(jì)乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究運(yùn)動(dòng)的鋼球速度減小的快慢與所受阻力大小的關(guān)系；
（2）圖甲的實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，是為了讓小球到達(dá)平面時(shí)速度不相同，甲實(shí)驗(yàn)是通過(guò)木塊被推動(dòng)距離的大小，說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動(dòng)能的大小；
（3）乙實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論是：平面越光滑，小車(chē)受到的摩擦力越小，小車(chē)前進(jìn)的距離就越遠(yuǎn)．
（4）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都涉及到同一種物理實(shí)驗(yàn)的研究方法，這種方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動(dòng)能與速度關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量不變．
圖乙是研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系，此時(shí)應(yīng)該讓接觸面的粗糙程度不同；
（2）甲實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)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(shí)的初速度不同，鋼球質(zhì)量相同．可以探究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系；通過(guò)木塊被推的距離判斷物體動(dòng)能的大��；
（3）在實(shí)驗(yàn)中可利用轉(zhuǎn)換法研究小球的動(dòng)能，即讓小球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離；物體如果不受外力作用，則運(yùn)動(dòng)的物體將一直勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（4）這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都運(yùn)用了控制變量法．

解答 解：（1）甲圖中實(shí)驗(yàn)中讓同一小球從同一個(gè)斜面上不同的高度由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，“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(dòng)的速度也就不同，因此該實(shí)驗(yàn)探究的是小球動(dòng)能與速度的關(guān)系．
乙實(shí)驗(yàn)中的小車(chē)與地面的粗糙程度不同，所以是研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系；
（2）甲實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)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(shí)的初速度不同，鋼球質(zhì)量相同．可以探究動(dòng)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；圖通過(guò)木塊被推動(dòng)的距離大小反映鋼球的動(dòng)能大��；
（3）甲實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來(lái)間接判斷物體動(dòng)能的大小；
乙實(shí)驗(yàn)中，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)，所以如果物體不受阻力作用，則運(yùn)動(dòng)的物體將一直勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（4）甲實(shí)驗(yàn)要探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，使速度相同，質(zhì)量不同；乙實(shí)驗(yàn)中探究物體速度減小的快慢與阻力的關(guān)系，保持速度相同，阻力不同，故都采用了控制變量法．
故答案為：（1）速度； 阻力大��；  
（2）速度；  距離； 
（3）�。�  遠(yuǎn)；
（4）控制變量法．

點(diǎn)評(píng) 本題中涉及到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)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．