Question

11．如图所示，是研究“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滚下，碰到同一木块上．请回答以下问题：

（1）设计实验的目的是研究钢球（钢球/木块）动能的大小与运动速度的关系．
（2）实验是通过观察木块移动的距离，比较钢球对木块做功的多少，此处应用的科学方法是转换法．
（3）若在实验中，木块碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，如何保证碰后木块能始终在木板上滑行？方法是降低钢球的高度．
（4）若水平面绝对光滑，本实验不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的．理由是：木块不能停下来，无法比较运动距离的远近．

Answer 1

分析 （1）动能的大小与物体的质量和速度有关，探究动能与速度关系时，控制质量不变，使小球从不同高度滑下．
（2）钢球动能的大小是通过木块被撞后移动的距离来体现的，采用的是转换法；
（3）降低钢球的高度，可以减小钢球的动能，减小钢球对木块做功的多少，减小木块运动的距离；
（4）水平面绝对光滑，木块将不能停下来，无法比较木块运动距离的远近．

解答 解：（1）实验中钢球推动木块做功，研究的是钢球动能的大小；
实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，控制质量相同，改变运动速度，所以实验研究的是钢球动能大小和运动速度的关系；
（2）采用转换法，将钢球动能的大小通过推动木块距离的远近来反映；
（3）若在实验中，木块碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，可以通过降低钢球的高度来减小钢球的速度，从而减小钢球的动能，减小对木块做功的多少，减小木块在木板上滑行的距离，保证碰后木块能始终在木板上滑行；
（4）若水平面绝对光滑，那么，木块被碰撞后就会永远运动下去，无法比较运动距离的远近，就无法比较钢球动能的大小，达不到探究的目的．
故答案为：（1）钢球；运动速度；（2）木块移动的距离；转换法；（3）降低钢球的高度；（4）不能；木块不能停下来，无法比较运动距离的远近．

点评 两种物理学方法的使用：
①由木块在水平面上移动的距离远近来体现钢球的动能大小，是一种转换法；
②动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究．