Question

（2013?湛江）图（a）是探究“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灌下，碰到同一木块上；图（b）是探究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答一下问题：

（1）图（a）实验的目的是探究钢球动能的大小与

运动速度

的关系．通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小，这种常用的实验方法是法

转换法

．
（2）图（b）实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是：

使小车在水平面运动的起始速度相同

．
水平面越光滑，小车受到的摩擦力越

小

（填“大”或“小”），根据小车运动距离的远近，推理得出：运动的物体如果不受外力作用，将永远做

匀速直线运动

．
（3）小明同学想在图（a）基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，请你帮他设计实验，写出简要的实验步骤及论证方法：

实验步骤：让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，观察木块被推动距离的大小．
论证方法：如果两次实验中木块被推动距离相同，说明动能和物体的质量无关；如果两次实验中木块被推动距离不同，说明动能和物体的质量有关．

．

Answer 1

分析：（1）动能大小和物体的质量、运动速度有关，实验中采用控制变量法，研究动能和运动速度的关系时，控制质量不变；
实验中采用转换法，通过比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小；
（2）让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使其具有相同的速度；小车受的摩擦力越小，小车运动的越远，推力得出，运动的物体如果不受外力作用，将永远做匀速直线运动；
（3）探究物体动能的大小与质量的关系，必须控制小球的运动速度相同．

解答：解：（1）图（a）让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，小球的质量不变，改变高度，改变了小球的运动速度，所以图（a）实验的目的是探究钢球动能的大小与运动速度的关系；
实验中采用转换法，通过比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小；
（2）让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使小车在水平面运动的起始速度相同；
水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，根据小车运动距离的远近，推理得出：运动的物体如果不受外力作用，将永远做匀速直线运动；
（3）小明同学想在图（a）基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，必须控制小球的速度不变，改变质量，即让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下；
实验步骤：让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，观察木块被推动距离的大小．
论证方法：如果两次实验中木块被推动距离相同，说明动能和物体的质量无关；如果两次实验中木块被推动距离不同，说明动能和物体的质量有关．
故答案为：（1）运动速度；转换法；
（2）使小车在水平面运动的起始速度相同；小；匀速直线运动；
（3）实验步骤：让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，观察木块被推动距离的大小．
论证方法：如果两次实验中木块被推动距离相同，说明动能和物体的质量无关；如果两次实验中木块被推动距离不同，说明动能和物体的质量有关．

点评：此题主要考查的是学生对动能的大小与哪些因素有关实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法在实验中的应用．