Question

4．如图所示，是小妍利用斜面、木板、木块、小钢球设计的“探究动能的大小与哪些素有关”的实验装置，请你帮助她完成实验：
（1）实验中通过比较甲、乙两图可以得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，动能越大，若要探究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是选择两个质量不同（选填“相同”或“不同”）的小球从斜面相同（选填“相同”或“不同“）的高度由静止滚下．
（2）实验后小妍想用此装置探究影响滑动摩擦力大小的因素，她又设计了如图丙所示的实验，通过比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力与压力有关，丙图中，两木块运动过程中，上面的木块受（选填：“受“或“不受”）摩擦力．
（3）如果甲、丙两图中木块被推动的距离相等，通过比较甲、丙两图不能（选填能或不能）得出动能大小与速度的关系．

Answer 1

分析 （1）影响动能大小的因素有质量和速度，实验过程要采用控制变量法；当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同；
（2）摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，判断这两个因素是否改变，可知道摩擦力是否改变；
（3）应控制木块的质量相同．

解答 解：（1）选用图甲、乙，让质量相同的小球沿斜面的不同高度由静止滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与运动速度的关系，能得出的结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大；
选用图乙、丙，让质量不同的小球，由斜面的同一高度滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了小球的运动速度相同，改变质量大小，目的是探究物体的动能与质量的关系，能得出的结论是：速度相同时，质量越大，动能越大；
（2）因为摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，通过比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力与压力有关；丙图中，两木块运动过程中虽保持相对静止，但在小球撞击后，上面木块在水平方向有运动趋势，故上面的木块受摩擦力；
（3）实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，需要控制木块的质量相同．
故答案为：（1）速度越大； 不同；相同；（2）压力； 受；（3）能．

点评 解决此类问题要会利用控制变量法和转换法，探究影响动能的大小因素，是中考探究实验考查的重点之一．