Question

小华总结两年来所做的物理探究实验发现：

（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来．
如：甲实验是让木块在水平面上做________运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；
乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B________反映出来的．
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．
如：甲实验研究摩擦力的大小与接触面粗糙程度关系，就要保持压力不变，改变________；
乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要保证使用同一小球，使小球从斜面________由静止自由滚下．
（3）图甲中木块被弹簧测力计拉着做匀速直线运动时，机械能________；图乙中小球从A滚至B斜面底部的过程中机械能________．（选填“增加”、“减小”、“不变”）

Answer 1

解：（1）①当木块进行匀速直线运动时，水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力是一对平衡力，大小相等，通过弹簧测力计测量拉力间接测量滑动摩擦力大小．
②小球的动能越大，推动物体B运动越远，所以比较物块B移动的距离来反映动能的大小．
（2）①滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关．甲实验研究摩擦力的大小与接触面粗糙程度关系，就要保持压力不变，改变接触面粗糙程度．
②动能大小跟质量和速度有关．乙实验研究小球动能的大小与速度的关系，就要保证使用同一小球保持质量相等，改变速度大小，使同一小球从同一斜面不同高度滑下．
（3）①图甲中木块被弹簧测力计拉着做匀速直线运动时，木块的质量不变，速度不变，动能不变；高度不变，重力势能不变，因为机械能=动能+重力势能，所以机械能不变．
②图乙中小球从A滚至B斜面底部的过程中，小球要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大．
故答案为：（1）匀速直线；移动距离；（2）接触面的粗糙程度；不同高度；（3）不变；减小．
分析：（1）①弹簧测力计拉动物体时，弹簧测力计显示拉力大小，当物体进行匀速直线运动时，水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，间接测量滑动摩擦力大小．
②动能大小不能直接观察，可通过物体对另一个物体做功多少来反映，对物体做功越多，物体运动越远．
（2）①滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，探究滑动摩擦力大小跟压力大小时，控制接触面粗糙程度不变，改变压力大小；探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度关系时，控制压力大小不变，改变接触面粗糙程度．
②动能大小跟质量和速度有关，探究动能大小跟质量的关系时，控制速度保持不变．小球从斜面滑下，到达斜面底部的速度大小跟小球的质量无关，跟小球所在的高度和斜面的粗糙程度有关．
（3）机械能=动能+重力势能，从动能和重力势能大小的影响因素，分析机械能的变化；或从是否克服摩擦做功来分析机械能的变化．
点评：本题从探究滑动摩擦力大小实验和探究动能大小实验中，找到两个实验中的采用相同的控制变量法和相同的转换法，并从中找到不同点进行考查．