Question

19．如图甲是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滑下，撞到同一木块上；图乙是探究“牛顿第一定律”的实验装置实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：

（1）图甲实验的目的是探究钢球动能的大小与运动速度的关系，实验中是通过观察木块被推动的距离来判断钢球的动能大小．
   （2）图乙实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行的速度相等，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢（填“快”或“慢”）．
（3）推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做匀速直线运动．
（4）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律不能（填“能”或“不能”）直接由实验得出．

Answer 1

分析 （1）动能大小和物体的质量、运动速度有关，实验中采用控制变量法，研究动能和运动速度的关系时，控制质量不变；实验中采用转换法，通过比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小；
（2）让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使其具有相同的速度；小车受的摩擦力越小，小车运动的越远；
（3）推理得出，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，将永远做匀速直线运动；
（4）牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的．

解答 解：（1）图甲让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，小球的质量不变，改变高度，改变了小球的运动速度，所以图甲实验的目的是探究钢球动能的大小与运动速度的关系；
实验中采用转换法，通过比较钢球推动木块距离的大小，来判断钢球动能的大小；
（2）（3）让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使小车在水平面运动的起始速度相同；
水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动距离的越远，速度减小的越慢，推理得出：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，将永远做匀速直线运动；
（4）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的，不能用实验来验证．
故答案为：（1）运动速度；木块被推动的距离；（2）速度相等；慢；（3）做匀速直线运动；（4）不能．

点评 此题主要考查的是学生对动能的大小与哪些因素有关实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法在实验中的应用．