Question

10．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，如图甲所示．
（1）大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离不同（选填“相同”或“不同”）．
（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）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越远（选填“远”或“近”）；若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动．
（4）小红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的．为了验证猜测，小红设计了如图乙所示的“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案，经过多次实验，记录实验数据如表：

实验次数	1	2	3	4	5
木块对木板的压力F/N	2	3	4	5	6
弹簧测力计读数F1/N	0.6	0.9	1.2	1.5	1.8

根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力与压力大小之间的关系是：F₁=0.3F．

Answer 1

分析 （1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同．则让质量不同的小球从同一高度滚下．
通过对木块做功的多少可看出小球动能的大小．
（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，便可得出结论；
（3）在斜面实验中，接触面的粗糙程度不同，小车的运动距离不同；可得出：物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态．
（4）由表格中的数据分析得出．

解答 解：
（1）实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离不同．比较实验现象，可以推理出动能较小的是质量小的钢球．
（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）接触面越光滑，物体所受摩擦力越小，物体运动的越远，所以如果物体不受阻力作用，则运动的物体将一直保持匀速直线运动状态．
（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：F₁=0.3F．
故答案为：（1）不同；（2）质量；（3）远；做匀速直线运动；（4）F₁=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．