Question

（2013?泉港区质检）图甲是研究“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．图乙是研究“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滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：

（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与

运动速度

的关系．
（2）甲实验是钢球通过木块被推动

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；乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果

不受外力作用

，将永远做匀速直线运动．
（3）我们知道物体的

质量

和

运动速度

都能影响物体的动能，请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系：要控制

运动速度

不变，先后让不同

质量

的钢球，在斜面上相同的

高度

处由静止滚下来，比较小车被移动的距离，得出结论．

Answer 1

分析：（1）物体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，研究动能和物体质量的关系，需控制运动速度相同；研究动能和运动速度的关系，需控制质量相同；
实验中采用转换法，将物体动能的大小通过木块被推动距离的远近来反映；小球从斜面的同一高度由静止滚下，运动到斜面底端时的速度相同；
（2）乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近，在接触面越光滑的情况下，摩擦力越小，木块运动的越远，进而得出推论．

解答：解：（1）甲实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，控制小球的质量相同，改变小球的运动速度，所以研究的是钢球动能的大小与运动速度的关系；
（2）甲实验中通过木块被推动距离的大小来反映钢球动能的大小；
乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近，在接触面越光滑的情况下，摩擦力越小，木块运动的越远，进而推导出，运动物体不受外力作用时，将做匀速直线运动．
（3）物体动能大小和物体的质量、运动速度有关；要研究动能和物体质量的关系，需控制运动速度不变，让不同质量的小球从斜面的同一高度由静止滚下．
故答案为：（1）运动速度；（2）距离；不受外力作用；（3）质量；运动速度；运动速度；质量；高度．

点评：（1）在“物体动能的大小与哪些因素有关”实验中：①掌握动能的影响因素：质量和速度．②掌握速度的控制方法：小球在斜面上自由滑下的高度．③掌握两种实验方法：小球的动能通过木块移动的距离来体现，这是转换法；研究与速度关系时控制质量一定，即用同一小球实验；研究与质量关系时，控制速度一定，即在斜面上同一位置自由滑下，这是控制变量法．
（2）在“牛顿第一定律”的实验中：①掌握实验目的：研究运动的物体速度减小的快慢与所受 阻力的关系．②掌握两种方法：水平面越光滑，小球运动距离越远，由此推理，表面没有阻力，则小球永远运动，这是理想实验法；通过小球在水平面上运动的距离来体现表面阻力的大小，这是转换法．
两个实验在装置上的区别是：前者水平面上有木块，后者没有．