【题目】某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示的实验方案,并进行了如下的实验:
步骤l:让钢球从斜面A点由静止开始下滑,到达水平面时速度为v1,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离s1;
步骤2:让钢球从斜面A点上方沿斜面由静止开始下滑,到达水平面时速度为v2,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离s2
步骤3:改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑,撞击木块并使木块移动,记下木块移动的距离S3.
(1)该实验是通过用控制变量的研究方法,研究 (选填“钢球”或“木块”)的动能大小和哪些因素有关的;通过观察 来判断动能的大小.
(2)比较步骤 和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系.
(3)小球从斜面上滑下后,碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑动一段距离后停下,小球与木块碰撞前的动能为Ek1,碰撞后木块动能Ek2则Ek1 Ek2(选填:大于、等于或/小于).
【答案】(1)钢球;木块移动距离;(2)1;(3)大于.
【解析】
试题分析:(1)(2)动能的大小与物体的质量和速度有关,探究动能与质量关系时,控制速度不变;探究动能与速度关系时,控制质量不变.
(3)小车到达水平面时具有动能,与木块碰撞后,一部分动能转移给木块,使木块克服摩擦做功;另一部分小车自身克服摩擦做功,据此分析
解:(1)在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映钢球动能大小的,采用的是转换法的思想;
(2)探究物体动能大小与质量的关系时,要控制速度相同,改变物体质量,故应从同一高度释放钢球,使质量不同的钢球具有相同的速度.比较步骤1和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系;
(3)碰撞前小车的动能为EK,与木块碰撞后,一部分转移给木块克服摩擦做功为W;另一部分小球自身克服摩擦做功W′,所以Ek大于碰撞后木块动能Ek2.
故答案为:(1)钢球;木块移动距离;(2)1;(3)大于.
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