Question

8．如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”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滚下，碰到同一木块上．乙是探究“阻力对运动物体的影响”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）甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的实验方法是控制变量法．
（2）甲实验中，通过观察木块移动的距离可以判断钢球动能的大小．
（3）为了使小车在进入平面时初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下．
（4）由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会做匀速直线运动．

Answer 1

分析 （1）甲实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，控制了小球的质量不变，目的是让小球到达斜面底端的时的初速度不同，探究速度对小球动能的影响，这种研究问题的方法叫控制变量法；
乙实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同，控制速度相同，改变接触面的粗糙程度，观察小车运动距离的远近反映阻力对物体运动的影响；
以上两个问题研究时都运用了控制变量法；
（2）探究“动能的大小与什么因素有关”时，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，这种研究问题的方法叫转换法；
（3）在实验中，我们是把小车放在斜面上，让小车从斜面上向下运动，从而让小车获得一定的速度．小车在斜面上的高度不同，则向下运动的速度就会不同；
（4）力是改变物体运动状态的原因；乙实验中阻力越小，小车运动的距离越远，可以进行科学推理：当阻力为零时小车会沿水平面匀速直线运动下去．

解答 解：（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系；即在实验时，控制钢球的质量不变，改变高度即改变钢球到达斜面底端的速度，观察木块被推动的距离远近，从而判断钢球动能的大小；
进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离来判断小车在不同的水平面受到阻力的大小；故上述两个实验中都用到了控制变量法；
（2）通过上述分析不难看出，甲图实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能大小的，运用了转换法；
（3）用控制变量法，让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在进入平面时的运动速度相同；
（4）在乙实验中，小车运动的速度越来越慢，是因为小车受到阻力作用；据牛顿第一定律知，若物体在不受任何外力时，总是保持静止或匀速直线运动状态，故乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会做匀速直线运动．
故答案为：（1）控制变量法；（2）木块移动的距离；（3）同一高度；（4）做匀速直线运动．

点评 本题中涉及到两个实验，实验器材与实验方法有相似的地方：都用到了斜面；都采用了控制变量法，学习中注意总结归纳．