题目内容

18．在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验时，小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图1所示．

（1）在水平面上放置木块的目的是判断小球动能的大小．
（2）小明选用大小不同钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与质量的关系．
（3）若要探究物体的动能与另一因素的关系，做法是用同一个钢球放置在斜面的不同高度由静止滚下，观察木块移动的距离．
（4）小明同学发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成．为了验证猜测，小明设计了如图2所示的“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案，经过多次实验，记录实验数据如下
实验次数12345
木块对木板压力F压/N23456
弹簧测力计读数F1/N0.60.91.21.51.8
根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力f与压力F大小之间的满足关系式是：f=0.3F．

分析 （1）实验中利用了转换法来进行探究活动，小球能够做功是观察小球推动小木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小；
（2）掌握影响动能的两个因素：质量和速度．找出相同的量和不同的量，便可得出结论；
（3）为了探究动能大小与速度的关系应控小球的制质量不变，改变小球的速度；
（4）由表格中的数据分析得出．

解答 解：
（1）物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小；
（2）掌握影响动能的两个因素：质量和速度．找出相同的量和不同的量，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系；
（3）为了探究动能大小与速度的关系应采用指控变量法，控制质量不变，改变速度，用同一个钢球放置在斜面的不同高度由静止滚下，观察木块移动的距离；
（4）根据表格中数据F=2N时，F1=0.6N，当F=3N时，F1=0.9N，则由此知F1=0.3F，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：f=0.3F．
故答案为：（1）判断小球动能的大小；（2）质量；（3）用同一个钢球放置在斜面的不同高度由静止滚下，观察木块移动的距离；（4）f=0.3F．

点评 解决多因素问题时常利用控制变量法进行分析，对于动能的大小研究常采用转换法进行分析．

练习册系列答案
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1．某家庭用一标有220V的电热水器来烧水，该热水器正常工作1min．标有“3000imp/（kW．h）”的电能表指示灯闪烁了50次，若此热水器正常工作20min可将5kg初温20℃的水加热到60℃．水的比热容为4.2×103J/kg•℃），求：
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6．地球上的一切物体都受到地球的引力，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力；生活中常把物体所受的重力的大小简称为物重；物体所受重力的大小可以用测力计来测量．
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10．踢到空中的足球突然全部外力消失，足球将（　　）
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C．做匀速直线运动D．立即停止运动，静止在空中
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B．物体的重心一定在物体上
C．物体放在斜面上时，重力的方向是斜向下的
D．人跳起来会落回地面，说明人受到重力作用

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