Question

15．在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的钢球从同一斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑．
（1）小明设计了如图甲所示的实验：让质量不同的钢球A，B同时从同一高度由静止开始沿斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若B球与A球相对静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等．
（2）小丽肯定了小明的实验方案后，对实验又提出了建议：因为钢球在斜面上滚下的时间很短，不利于观察和比较钢球的运动情况，不改变钢球在斜面上的位置，不改变球与斜面的粗糙程度：为了延长钢球在斜面上滚下的时间，可采用的方法是减小斜面的倾斜角度θ．
（3）若保持上述实验条件相同的情况下，小明在水平木板上与A，B两球距离相同的位置处放置了两个木块，如图乙所示，结果发现B球把对应的木块推得更远．请你指出小明实验中存在的问题：没有控制两个小球的质量相等．

Answer 1

分析 （1）当两球的速度相等时，两球相对静止；
（2）斜面倾角越小，小球的运动时间越长，越便于观察；
（3）让质量不同的钢球A，B同时从同一高度由静止开始沿斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况应该控制球的质量相同．

解答 解：（1）观察和比较两球相对运动情况，若B球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等．
（2）建议一：因为钢球在斜面上滚下的时间很短，不利于观察和比较钢球的运动情况，不改变钢球在斜面上的位置，不改变球与斜面的粗糙程度，为了延长钢球在斜面上滚下的时间，可采用的方法是减小斜面的倾斜角度θ；
（3）让质量不同的钢球A，B同时从同一高度由静止开始沿斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，由图乙知，小球的质量不同，这种设计不合理．
故答案为：（1）相对静止；（2）减小斜面的倾斜角度θ；（3）没有控制两个小球的质量相等．

点评 本题考查了实验原理、实验改进方案，如果做过该实验，答题将会容易些，如果没有做过该实验，凭空答题，难度将很大；平时要加强实验教学．