Question

20．如图所示，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M从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．请回答以下问题：
（1）设计实验的目的是研究钢球动能的大小与速度的关系．
（2）实验是通过观察木块向前移动的距离来说明钢球对木块做功的多少，从而得出结论的．
（3）若水平面为光滑的，该实验还能得出结论吗？不能，理由是：物体在不受阻力时，将一直做匀速直线运动．
（4）该实验用到的实验方法有控制变量法和转换法．

Answer 1

分析 （1）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，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；
（2）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；
（3）如果水平面是光滑的，没有了阻力，物体将不会停下来，也就不能比较其运动的距离了；
（4）实验采用的物理研究方法有控制变量法和转换法．

解答 解：（1）让同一钢球沿斜面的不同高度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速度的关系；
（2）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；
（3）据牛顿第一定律可知，若运动的物体在不受力时，物体将永远做匀速直线运动，所以此题中，若水平面光滑，小球与木块一起做匀速直线运动，也就无法通过比较距离来比较动能大小了．
（4）动能的大小与物体的质量和速度有关，故在实验时，质量相同，通过改变小车在斜面的高度达到改变速度的目的；同时通过比较木块被小车推动距离的远近来比较动能的大小，故这里用到了控制变量法和转换法．
故答案为：（1）速度；（2）木块向前移动的距离；（3）不能；物体在不受阻力时，将一直做匀速直线运动；（4）控制变量法；转换法．

点评 该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用，在平时做实验时要多观察，多思考．（3）问题的解决要有一定的推理能力，知道没有了阻力物体将会做匀速直线运动．