【题目】小明学习了惯性知识后,知道了物体质量越大惯性越大,但通过观察小汽车的刹车过程小明有一个问题想不太明白:同一辆小汽车踩下刹车,速度慢时很容易就停下来了,而速度快时则不太容易停下来,由此可见物体运动速度越快,其运动状态越难改变,这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗?为搞清楚惯性大小到底和速度有没有关系,老师帮小明查阅了资料,找到了以下两个理论知识,并且和小明共同设计了两个实验来验证。
知识1:当作用在物体上的外力不为0时,惯性大小表现为外力改变物体运动状态的难易程度;
知识2:物体运动状态改变的难易程度,由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。
以此为依据设计了两个实验来进行探究。
实验一:老师用光滑的玻璃水平面(摩擦力忽略不计入、质量不同的小车A和小车B、细线、1个重物块M、速度测量仪,设计了如图甲所示的实验装置。两次实验小车A和B都从同一位置由静止开始释放,实验记录数据如下表,从表格中记录的数据可以知道:
时间 实验小车 | 0 | 1s | 2s | 3s |
小车A | 静止 | 5cm/s | 10cm/s | 15cm/s |
小车B | 静止 | 2cm/s | 4cm/s | 6cm/s |
(1)小车A_____(选填“是”或“不是”)做匀速直线运动,用同一个重物块拉动小车A和B的目的是_____。
(2)小车_____的运动状态更难改变,小车_____的质量大一些。这个实验验证了惯性大小确实和质量有关系。
实验二:老师利用1个小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度测量仪设计了如图乙所示实验,以此来模拟汽车刹车的过程,每次实验小球从同一斜面的不同高度静止开始释放,实验数据如下表。
实验次数 | 释放高度 | 到达水平面的速度 | 速度从的时间 | 在水平面上滑动的距离 |
第1次 | 5cm/s | 2s | 5cm | |
第2次 | 10cm/s | 4s | 20cm | |
第3次 | 20cm/s | 8s | 80cm |
(3)、、的大小关系_____,这三次实验中水平面木板的粗糙程度应该_____(选填“相同”或“不同”')。
(4)第2次实验,小球在水平面运动过程中每秒钟速度变化量为_____cm/s.这三次实验中小球单位时间速度大小的变化量_____(选填“相同”或“不同”)。
(5)结论:同一个物体,受相同的外力,速度不同时,其运动状态改变的难易程度_____(选填“相同”或“不同”),物体的惯性与运动速度_____(选填“有关”或“无关”)。