Question

17．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）小明又将同一钢球从同一斜面的不同高度滚下，根据钢球在粗糙程度相同的水平面上滚动的距离来判断钢球的动能大小，这个方法能（选填“能”或“不能”）探究钢球的动能与速度的关系．
（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存在正比关系；下列生活中的四个现象运用了这个规律的是D
A．鞋底刻有花纹   B．汽车不允许超载  C．老虎钳剪断铁丝需用力  D．用力才能擦净黑板．

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）（3）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；
（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）小明又将同一钢球从同一斜面的不同高度滚下，则小球到达底面时的速度是不同的，故能探究钢球的动能与速度的关系．
（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成正比．
增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．
A．鞋底刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的；   
B．汽车不允许超载是通过减小压力来减小压强的；  
C．老虎钳剪断铁丝需用力是通过增大压力来增大压强的； 
D．用力才能擦净黑板是通过增大接压力增大摩擦的；故选D．
故答案为：（1）不同；（2）质量；（3）能；（4）正比；D．

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．