Question

6．请仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题：
小文借助速度传感器和其他仪器，进行“探究影响动能大小的因素”的实验．测量小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离，数据如下表所示（小车的质量为0.1kg）．
实验中，小车在水平面上运动一段距离后停止运动，这是由于克服摩擦力做功时消耗了小车的动能，且克服摩擦力做功的多少就等于减少的动能．

实验次数	1	2	3	4
小车初速度 v/cm•s-1	8	16	24	32
小车滑行的距离s/cm	10	40	90	160

（1）该实验过程中，小车在平面上运动的初速度是通过改变高度（选填“高度”或“质量”）来实现的．
（2）小车在最高时具有的机械能是以重力势能的形式存在的，在水平面上运动的过程中，减少的动能转化为内能．
（3）分析表中实验数据得出：小车的动能与速度的关系是：小车的动能与速度的平方成正比；当小车的初速度20cm/s时，小车在水平面滑行的距离为0.625m．
（4）小明同学发现，在小文实验的基础上，只要再用弹簧测力计测出一个物理量，就能推算出每次小车到达水平面时的动能大小．
①所需测量的物理量（写出名称及字母符号）：小车在水平面上所受的摩擦阻力f；
②测量物理量的方法：将小车放在图中的水平面上，用弹簧测力计沿水平方拉动，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F（小车所受的摩擦阻力f）．

Answer 1

分析 （1）在此实验中，同一小车高度不同重力势能不同，滑下后转化成的动能不同；通过改变小车的高度，来改变小车的初速度；
（2）小车从斜面滑下时重力势能转化为动能，在水平面上运动的过程中，克服摩擦力做功，动能转化为内能；
（3）根据已知的数据分析小车的动能与速度的关系；
（4）根据小车最终停在水平面上，测出克服阻力做功，即可知道小车到达水平面时的动能．

解答 解：（1）“探究影响动能大小的因素”的实验中，车在平面上运动的初速度是通过改变高度来实现的；
（2）小车在最高时具有的机械能是以重力势能的形式存在的，在水平面上运动的过程中，减少的动能转化为内能；
（3）从表中数据可以看出当小车初速度变为第一速度的2倍、3倍、4倍时，小车滑行的距离变为第一次的4倍、9倍、16倍，由此得出小车的动能与速度的关系是：小车的动能与速度的平方成正比；当小车的初速度20cm/s时，速度变化的倍数是$\frac{20}{8}$=2.5倍，所以小车在水平面滑行的距离为10×2.5²=62.5cm=0.625m；
（4）根据减少的动能是克服阻力做了功，根据W=fs，只要测量小车在水平面上所受的摩擦阻力f；方法是将小车放在图中的水平面上，用弹簧测力计沿水平方拉动，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F（小车所受的摩擦阻力f）．
故答案为：（1）高度；（2）重力势；内；（3）小车的动能与速度的平方成正比；0.625；（4）小车在水平面上所受的摩擦阻力f；将小车放在图中的水平面上，用弹簧测力计沿水平方拉动，使木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F（小车所受的摩擦阻力f）．

点评 本题考查探究影响动能因素的实验，难度不是很大，但对数据分析有一定困难..