Question

7．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后停止．请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答以下问题：
（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度相等．（选填“相等”或“不相等”）
（2）小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患越大．（选填“越大”、“不变”或“越小”）
（3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择甲丙两个图所示实验进行比较．
（4）小明甲、乙两次实验中，第一次木块被撞得远，木块受到的摩擦力为f₁；第二次木块被撞得近，木块受到的摩擦力为f₂，则f₁与f₂的大小关系是f₁=f₂．（选填“＞”，“＜”或“=”）
（5）小明利用上述器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”．为完成探究任务，小明在下面提供器材中，必需选择的器材有①②④（填序号）．提供器材：①刻度尺、②毛巾、③弹簧测力计、④棉布．小明在探究过程中，让相同的（选填“相同的”或“不同的”）小球自斜面同一高度滚下后，观察其在水平面上运动的距离．他发现：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小（选填“小”或“大”），它前进得越远．

Answer 1

分析 （1）实验中为使小球运动到水平面时的速度相同，让小球从同一高度处由静止滚下；
（2）实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近，安全隐患越大；
（3）动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
（4）需要认清影响滑动摩擦力大小的因素，虽然木块移动的距离发生了变化，影响因素不变，则摩擦力不变．
（5）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的实验器材；平面越光滑，受到的阻力越小．

解答 解：
（1）小球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等；
（2）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小．在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大；
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大．选择到达水平面的速度相等，质量不同的AC小球进行实验，即应选择甲丙两个图所示实验进行比较；
（4）木块移动的距离不同，但木块压力大小和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，两次实验中木块受到的摩擦力大小相同．
（5）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布，需要用刻度尺测量距离的远近；故应选择①②④；
水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，它前进得越远．
故答案为：（1）相等；（2）越大；（3）甲丙；（4）=；（5）①②④；相同的；小．

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．最后一个问题的解决要有一定的推理能力，知道没有了阻力物体将会做匀速直线运动．