Question

图甲是研究“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同一斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上．图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从同一斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：
（1）设计甲实验的目的是________；
设计乙实验的目的是________．
（2）甲实验是通过________，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙试验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果________，将永远作匀速直线运动．
（3）两个实验都涉及到同一种物理方法，以下的研究实例中也用到这种方法的是（________）
A．研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况
B．在鼓面上撒一些纸屑，通过纸屑的振动反映鼓面的振动
C．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流．

Answer 1

解：（1）甲实验中球的质量相同，高度不同，所以可以探究动能的大小与速度的关系；
乙实验中让同一钢球从同一斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动；到达底端的速度相同，在粗糙程度不同的平面上运动时所受的摩擦力不同，所以可以探究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力的关系．
（2）甲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；
乙实验中，接触面越光滑，物体所受摩擦力越小，物体运动的越远，所以如果物体不受阻力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态．
（3）甲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，乙实验中通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近来间接反映摩擦力的大小，采用的是转换法的思想．
A、研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况，采用的是模型法；
B、在鼓面上撒一些纸屑，通过纸屑的振动反映鼓面的振动，采用的是转换法；
C、水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流，采用的是类比法．
故答案为：（1）研究钢球动能的大小与速度的关系、研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力的关系；
（2）木块被推动距离的大小、不受阻力作用
（3）B．
分析：（1）物体的动能与物体的质量和速度有关，在探究时需要利用控制变量法进行分析，即探究动能的大小与质量的关系时，需要控制小球的速度相同；在斜面实验中，接触面的粗糙程度不同，小车的运动距离不同；
（2）在实验中可利用转换法研究小球的动能，即让小球撞击木块，观察木块的滑行距离；物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态；
（3）这两个实验都涉及到了转换法的思想．
点评：解决多因素问题时常利用控制变量法进行分析，对于动能的大小研究常采用转换法进行分析．