Question

10．如图所示，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滚下，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，请回答以下问题：
（1）图（a）实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系．
（2）图（b）实验中同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，水平面越光滑，小车运动的距离越远，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）牛顿第一定律是在实验基础上理想推理总结得出，请举一例研究过程中也采用了这一方法的有探究真空不能传声．

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）牛顿第一定律的建立是在科学实验的基础上，通过对实验数据的分析，并进一步通过推理得出的（实际上不受摩擦力的物体根本不存在），所以该实验主要是利用了实验推理法形成了牛顿第一定律．

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）牛顿第一定律的建立是在科学实验的基础上，通过对实验数据的分析，并进一步通过推理得出的（实际上不受摩擦力的物体根本不存在），所以该实验主要是利用了实验推理法形成了牛顿第一定律．探究真空不能传声也是运用此推理方法．
故答案为：（1）速度；（2）匀速直线运动；（3）探究真空不能传声．

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．