Question

13．如圖甲是研究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓大小不同的鋼球從斜面上同一高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離．圖乙是研究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動(dòng)．請(qǐng)回答以下問題：

（1）設(shè)計(jì)甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；設(shè)計(jì)乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究小車的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系．
（2）甲實(shí)驗(yàn)是通過觀察鋼球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離，從而間接判斷鋼球動(dòng)能的大��；聯(lián)想到
高速公路的限速牌上同時(shí)標(biāo)明“120”和“100”字樣，大客車（選填“大客車”或“小轎車”）的限速應(yīng)該是100km/h．
（3）乙實(shí)驗(yàn)是通過小車在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近，表明：平面越光滑，摩擦力越小，小車運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)．推理得出：在理想情況下，運(yùn)動(dòng)的物體如果不受力作用時(shí)，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．聯(lián)想到在雨雪天駕駛汽車應(yīng)適當(dāng)增大（選填“增大”或“減小”）汽車之間的距離．
（4）我們知道物體的質(zhì)量和它的速度都能影響物體的動(dòng)能，請(qǐng)?jiān)谙旅娴臋M線上寫出怎樣研究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系？讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離
（5）由此看來，無論是保持車距還是限制車速，都是由于汽車具有慣性，要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，剎車后不能立即停下來，所以要遵守交通規(guī)則．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，控制速度不變；探究動(dòng)能與速度關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量不變；
圖乙是研究小車的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系，此時(shí)應(yīng)該讓接觸面的粗糙程度不同；
（2）圖甲中可利用轉(zhuǎn)化法研究小球的動(dòng)能，即讓鋼球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離，可以判斷出動(dòng)能的大小；動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越快，動(dòng)能越大；
（3）要知道阻力大小與表面光滑程度的關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)的距離與阻力大小的關(guān)系；圖乙中物體如果不受外力作用，則運(yùn)動(dòng)的物體將一直勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（4）探究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，需要讓小球的質(zhì)量相同，通過改變小球所處位置的高度改變小球的速度大�。�
（5）一切物體都具有慣性，由于慣性它將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以汽車不會(huì)立即停下來．

解答 解：（1）甲圖中實(shí)驗(yàn)中讓大小不同的鋼球從斜面上同一高度由靜止?jié)L下，“同一高度”，鋼球的高度相同，運(yùn)動(dòng)的速度也就相同，“大小不同的鋼球”鋼球球的質(zhì)量不同，因此該實(shí)驗(yàn)探究的是小球動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；
乙實(shí)驗(yàn)中的小車與地面的粗糙程度不同，所以是研究小車的運(yùn)動(dòng)與所受摩擦力的關(guān)系；
（2）在研究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)時(shí)，我們是通過觀察鋼球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來反映小球動(dòng)能大小的，采用的是轉(zhuǎn)換法的思想；
動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，高速公路限速是因?yàn)檐囕v的動(dòng)能越大，破壞能力越強(qiáng)，所以限制速度較小的是質(zhì)量較大的大客車；
（3）表面越光滑，阻力就越小，小車運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；所以如果物體不受外力作用，則運(yùn)動(dòng)的物體將一直處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
在雨雪天因?yàn)槁访鎸?duì)車輛產(chǎn)生的摩擦小，駕駛汽車應(yīng)適當(dāng)增大汽車之間的距離，防止追尾發(fā)生交通事故；
（4）探究動(dòng)能與速度關(guān)系應(yīng)控制物體的質(zhì)量相同，可以讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離；
（5）一切物體都具有慣性，無論是保持車距還是限制車速，都是由于汽車具有慣性，要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，剎車后不能立即停下來，所以要遵守交通規(guī)則．
故答案為：（1）質(zhì)量；摩擦力；（2）鋼球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離；大客車；（3）小；遠(yuǎn)；做勻速直線運(yùn)動(dòng)；增大；（4）讓大小相同的鋼球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上，觀察木塊的滑行距離；（5）慣性．

點(diǎn)評(píng) 本題中涉及到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)方法有相似的地方：都用到了斜面；都采用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法，學(xué)習(xí)中注意總結(jié)歸納．