Question

【題目】為了探究物體動(dòng)能大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系，老師給同學(xué)們提供了以下器材：傾角相同的斜面、長(zhǎng)木板、質(zhì)量為m、2m的木塊，以上器材材質(zhì)和接觸面粗糙程度均相同，另有質(zhì)量為m、2m的小鋼球若干；

(1)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

同一小球分別沿斜面從2h、h高處由靜止自由釋放，然后分別撞擊放在水平面上的同一木塊，木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止，發(fā)現(xiàn)從2h處滑下的小球能將木塊撞擊得更遠(yuǎn)；從斜面不同高度滑下是為了使小球到達(dá)水平面時(shí)有不同的________，通過________比較小球動(dòng)能的大小；實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能________；如果水平面光滑將不能用上述方法得出此結(jié)論因?yàn)槟緣K被撞開后將做________；

(2)接下來小明設(shè)計(jì)了如圖乙實(shí)驗(yàn)：使質(zhì)量為m，2m的兩個(gè)小球從斜面的同一高度同時(shí)由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)它們總能同時(shí)到達(dá)斜面底端，說明到達(dá)底端時(shí)兩個(gè)小球具有________；經(jīng)過測(cè)量發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)中木塊被撞開的距離基本相等，仔細(xì)研究，他發(fā)現(xiàn)選取的木塊質(zhì)量不相等，于是他認(rèn)為這組實(shí)驗(yàn)無法得出正確結(jié)論；但老師認(rèn)為仍舊能夠得出“速度相同時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大”的結(jié)論，原因是________。

Answer 1

【答案】速度 木塊被撞開的距離 越大 勻速直線運(yùn)動(dòng) 相同的速度 木塊質(zhì)量不同，對(duì)地面壓力不同，壓力越大，摩擦力越大，木塊克服摩擦力做功越多

【解析】

(1)[1]動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，若要探究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量相同，速度不同，所以應(yīng)選同一小球，使小球在斜面的不同高度滾下來。

[2]動(dòng)能大小通過對(duì)外做功的多少來體現(xiàn)，所以可以通過木塊在同一水平面上被撞擊的距離遠(yuǎn)近來比較動(dòng)能的大小。

[3]實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量相同時(shí)，小球的速度越大，動(dòng)能越大。

[4]若水平面絕對(duì)光滑，則不存在摩擦力，則木塊會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以不能用上述方法得出結(jié)論。

(2)[5]小球從斜面的同一高度同時(shí)由靜止滑下，到達(dá)水平面時(shí)的速度是相同的。

[6]木塊的質(zhì)量不同，則木塊對(duì)水平面的壓力是不同的，在粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，摩擦力越大，在移動(dòng)距離相同時(shí)，根據(jù)可知，摩擦力越大的，木塊克服摩擦力所做的功越多，越能說明對(duì)應(yīng)小球的動(dòng)能越大，所以能得出正確結(jié)論。