Question

【题目】为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小勇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hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），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：

（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度_____。（选填“相等”或”不相等）

（2）用来研究超载安全隐患时，我们应选择_____两个图所示实验进行比较。

（3）用来研究超速安全隐患时，我们应选择_____两个图所示实验进行比较。

（4）实验中，小球碰撞木块后，小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E，小球推动木块所做的功为W，则E_____W（选填“＜”、“＞”或“＝”）。

（5）后来小勇将实验改装成用形状相同的塑料球和铁球（铁球质量大）将弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，两球离开弹簧时的速度_____。（选填“相同”或“不相同”），纸盒被推开的距离_____（选填“相同”或“不相同“）。

Answer 1

【答案】相等 甲、丙 甲、乙 ＞ 不相同 相同

【解析】

（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）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，质量不同的甲、丙小球进行实验，即采用甲、丙两图实验。

（3）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大。选择质量相等到达水平面速度不同的甲、乙小球，即采用甲、乙两图实验。

（4）球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能；

（5）用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同，但由于动能相同，对纸盒做的功应相同，对纸盒做得功是克服水平面给纸盒的摩擦力做功，摩擦力是相同的，根据可知，纸盒运动的距离也应该是相同的。

故答案为：（1）相等；（2）甲、丙；（3）甲、乙；（4）＞；（5）不相同；相同。