Question

13．图甲是研究“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同一斜面上不同的高度由静止滚下（h₁＞h₂），打到同一个木块上．图乙是研究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：

（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与速度的关系；设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力大小的关系；
（2）图甲的实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，是为了让小球到达平面时速度不相同，甲实验是通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；
（3）乙实验中得到的结论是：平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车前进的距离就越远．
（4）两个实验中都涉及到同一种物理实验的研究方法，这种方法是控制变量法．

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．
图乙是研究小车的运动与所受摩擦力的关系，此时应该让接触面的粗糙程度不同；
（2）甲实验中实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，到达水平面时的初速度不同，钢球质量相同．可以探究动能的大小与速度的关系；通过木块被推的距离判断物体动能的大小；
（3）在实验中可利用转换法研究小球的动能，即让小球撞击木块，观察木块的滑行距离；物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态；
（4）这两个实验都运用了控制变量法．

解答 解：（1）甲图中实验中让同一小球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，“同一小球”控制了小球的质量不变，“不同高度”小球的高度不同，运动的速度也就不同，因此该实验探究的是小球动能与速度的关系．
乙实验中的小车与地面的粗糙程度不同，所以是研究小车的运动与所受摩擦力的关系；
（2）甲实验中实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，到达水平面时的初速度不同，钢球质量相同．可以探究动能的大小与速度的关系；要使得铜球与钢球滚到水平面的速度相同，使钢球从斜面上相同的高度由静止滚下；图通过木块被推动的距离大小反映钢球的动能大小；
（3）甲实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小；
乙实验中，接触面越光滑，物体所受摩擦力越小，物体运动的越远，所以如果物体不受阻力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态；
（4）甲实验要探究动能与质量的关系，使速度相同，质量不同；乙实验中探究物体速度减小的快慢与阻力的关系，保持速度相同，阻力不同，故都采用了控制变量法．
故答案为：（1）速度； 阻力大小；  
（2）速度；  距离； 
（3）小；  远；
（4）控制变量法．

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与转换法，学习中注意总结归纳．