题目内容
【题目】小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.
⑴为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面的______________(同一/不同)高度处释放,比较小球在______________(同一/不同)粗糙面上滑行的路程.
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系.小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放,三次实验结果如图甲所示,由此得到结论:_______________________________________.小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,将______________.
⑶在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1______________W2(选填“>”、“<”或“=”).
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止.同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是:__________________________.在如图乙所示的甲、乙两次实验中,木块运动过程中能量转化是_____________。
【答案】 不同 同一 物体速度一定时,水平面粗糙程度越小,小球滑行距离越远 保持匀速直线运动 = 没有控制物体的质量相同 机械能转化为内能
【解析】(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,应将小球从斜面的不同高度处释放,比较小球在同一粗糙面上滑行的路程。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系,应采用控制变量法,使小球到达水平面时的速度相同。通过实验得到结论:物体速度一定时,水平面粗糙程度越小,小球滑行距离越远。
通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,将保持匀速直线运动。
(3)实验中,小球的动能都用来克服摩擦力做功了,由于小球质量和速度相同,所以三次实验小球的动能相同,做的功也相同,即W1=W2.
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,应控制质量相同,选用速度不同的小球进行实验,李斌的实验没有控制物体的质量相同,因此这种设计不合理。
实验中,木块运动过程中,受到摩擦力的作用,克服摩擦做功,机械能转化为内能。