Question

14．如图所示，是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．
（1）设计该实验的目的是研究钢球动能的大小与速度的关系．
（2）该实验是通过木块被钢球推动，距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小．
（3）若将木块移走，在木板上铺上棉布，让钢球从斜面顶端由静止滑下，观察钢球滚动的距离；去掉棉布，再次重复上述实验过程，我们可以探究阻力对物体运动的影响，并可推断出：如果运动物体不受力将做匀速直线运动．
（4）若要探究滑动摩擦力大小和哪些因素有关，用弹簧测力计拉着质量大小不同的木块分别在木板表面做匀速直线运动，是为了探究滑动摩擦力大小和压力的关系，依据的原理是二力平衡．

Answer 1

分析 （1）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；
（2）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；
（3）为了使钢球滑到斜面底端的速度相同，每次应该让钢球在斜面的同一位置由静止开始向下滑；
实验过程是：控制钢球运动的速度不变，改变接触面的粗糙程度，来探究接触面的粗糙程度对物体运动的影响；
水平面越光滑，对钢球的摩擦力越小，则钢球运动得越远；钢球滑下时是运动的，钢球如果不受摩擦力，钢球将做匀速直线运动；
（4）滑动摩擦力的大小于接触面的粗糙程度和压力的大小有关，实验探究时应采用控制变量法：即接触面的粗糙程度一定时，改变压力大小，探究摩擦力的大小与压力的关系；压力一定时，改变接触面的粗糙程度，探究摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系；
掌握根据二力平衡知识测量摩擦力的方法．

解答 解：
（1）让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系；
（2）实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小；
（3）钢球从同一斜面的同一位置由静止滑下，这样小车到达底面的速度才会相同；
该实验中采用的方法是控制变量法，变量是接触面的粗糙程度，所以该实验可以探究阻力对物体运动的影响；
从钢球前进的距离来看，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，钢球受到的摩擦力越小，钢球运动的越远；推断出：如果运动物体不受力将地做匀速直线运动；
（4）若要探究滑动摩擦力大小和哪些因素有关，用弹簧测力计拉着质量大小不同的木块分别在木板表面做匀速直线运动，此过程改变了压力的大小，是为了探究滑动摩擦力大小和压力的关系；实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应水平地拉动，使它在水平面上做匀速直线运动．根据二力平衡条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
故答案为：（1）速度；（2）距离；（3）静止；阻力；做匀速直线运动；（4）压力；二力平衡．

点评 该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用，在平时做实验时要多观察，多思考．