Question

7．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斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．图乙是研究“牛顿第一定律”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大小的关系；设计乙实验的目的是研究摩擦力对物体运动的影响；
（2）甲实验是木块通过被推动木块距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过小车在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果不受摩擦力将永远做匀速直线运动；
（3）我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能，请在下面的横线上写出这样研究物体的动能与质量的关系：让不同质量的球从同一高度滚下，然后观察木块被推动的情况

Answer 1

分析 （1）图甲是研究动能大小与其速度的关系，此时应该控制质量不变，通过观察木块的距离判断动能的大小；
（2）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；
（3）研究物体的动能与质量的关系时，应该控制物体的速度大小相同，即让不同质量的球从同一高度滚下，然后观察木块被推开的距离，木块距离越远，说明钢球的动能越大，木块距离越近，说明钢球的动能越小．

解答 解：（1）甲实验中钢球的质量相同，所处的位置不同，所以可以研究钢球动能的大小与速度大小的关系；乙实验中的小车与地面的粗糙程度不同，所以乙实验的目的是研究摩擦力对物体运动的影响；
（2）甲实验是木块通过被推动木块距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过小车在粗糙程度不同的平面上运动的远近，在理想情况下，运动的物体如果不受摩擦力将永远做匀速直线运动；
（3）研究物体的动能与质量的关系时，应该控制物体的速度大小相同，即让不同质量的球从同一高度滚下，然后观察木块被推开的距离，木块距离越远，说明钢球的动能越大，木块距离越近，说明钢球的动能越小；
故答案为：（1）速度大小；摩擦力；（2）木块距离；不受摩擦力；
（3）让不同质量的球从同一高度滚下，然后观察木块被推动的情况．

点评 解决此类综合性的题目，要结合相关的物理知识，利用控制变量法进行分析解答．