题目内容

16.小明骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关,为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.

(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小明应先后三次将小球从斜面的不同(相同/不同)高度处释放,比较小球在相同(相同/不同)粗糙面上滑行的路程.
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系,三次实验小明应将小球从斜面上的相同(相同/不同)高度处释放.
(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1等于W2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,小刚同学设计了如图乙所示的探究动能大小的实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),然后通过观察木块被推动的距离来比较两小球动能的大小.同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是没有控制小球的质量相等.
(5)在上述(4)的实验中用到了转换法,下面的四个实例中也采用这种研究方法的是C.
A.认识电压时,我们可以用水压来类比
B.用磁感线来描述磁场
C.探究电功大小与哪些因素有关,通过重物提升的高度来判断电流做功的多少
D.保持电阻不变,改变电阻两端电压,探究电流与电压关系.

分析 (1)小球从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,并且让小球以不同的速度在同一粗糙面上滑行.
(2)实验目的是研究阻力对物体运动的影响,需要控制小球的初速度要相同;通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小;进行合理的推理得出假如不受力的情况.
(3)根据能量守恒进行分析,即物体在斜面末端具有相同的速度,即具有相同的动能.
(4)要探究超速带来的安全隐患,应控制车的质量、路面相同而车的速度不同,据此分析答题;
(5)实验中运用了转换法和控制变量法.

解答 解:(1)因为小球从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,因此将小球从不同的高度处释放,比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短;
(2)①在探究过程中,采用控制变量法,保证小球到达水平面时的速度要相同,因此三次实验要使小球从斜面的同一高度滑下;
②接触面越粗糙,摩擦力越大,因此小车在毛巾表面上受到摩擦力最大,小球速度减小的越快;
③若水平面光滑无摩擦,则小球不受摩擦力,小球的速度和方向不变,即做匀速直线运动.
(3)因为物体在斜面的末端具有相同的能量,而在不同水平面上运动时,都是克服摩擦力做功,并且最后具有的能量都为零,故物体在毛巾和在木板上克服摩擦做的功相等;
(4)要探究超速带来的安全隐患,应控制小球的质量、路面相同而小球的速度不同,由题意可知,李斌没有控制小球的质量相同.
(5)该实验运用了转换法,下面的四个实例中:
A.认识电压时,我们可以用水压来类比,运用了类比法;
B.用磁感线来描述磁场,理想模型法;
C.探究电功大小与哪些因素有关,通过重物提升的高度来判断电流做功的多少,转换法;
D.保持电阻不变,改变电阻两端电压,探究电流与电压关系,控制变量法.故选C.
故答案为:(1)不同;相同;(2)相同;(3)等于;(4)木块被推动的距离;没有控制小球的质量相等;(5)C.

点评 本题主要考查学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观,这就要求我们在平常的试验中多注意分析实验的方法.

练习册系列答案
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