Question

（2012?淮安一模）小明同學(xué)在研究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中對(duì)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)狀況很感興趣，于是他找來頻閃照相機(jī)對(duì)小球在斜面及其運(yùn)動(dòng)到光滑的水平面時(shí)的情況進(jìn)行拍照，每隔0.1s的時(shí)間曝光一次，如圖是小明做三次實(shí)驗(yàn)的示意圖，請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題．

（1）如圖（a）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，平均速度為

1

m/s，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)速度越來越

大

（選填“大”或“小”），在水平面上的運(yùn)動(dòng)

是

（選填“是”或“不是”）勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）如圖（b）所示，小明再換用質(zhì)量較大的球重做實(shí)驗(yàn)，比較圖（a）和圖（b），你可以得出結(jié)論：

不同質(zhì)量的小球在同一斜面、同一高度自由釋放，到達(dá)水平面時(shí)的速度相同

．
（3）小明又將圖（a）實(shí)驗(yàn)用的小球放在   10.0cm處，自由釋放小球，拍攝出如圖（c）所示的照片，比較圖（a）和圖（c），得出結(jié)論：

相同質(zhì)量的小球在同一斜面、不同高度自由釋放，到達(dá)水平面時(shí)的速度不同

．

Answer 1

分析：（1）照相機(jī)每隔0.1s拍攝一次，求出小球在兩位置的照片間隔數(shù)，可求出時(shí)間t；圖上每相鄰兩幅照片的時(shí)間間隔相等，由相鄰照片間的距離大小可算小球運(yùn)動(dòng)速度，比較運(yùn)動(dòng)快慢．
（2）圖（a）和（b）中小球所處的高度相同，兩球的質(zhì)量不同，因此是研究速度與質(zhì)量的關(guān)系，結(jié)合兩球的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行判斷．
（3）圖（b）和（c）中小球質(zhì)量相同，所處的高度不同，因此是研究速度與所在斜面高度的關(guān)系，結(jié)合兩球運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行判斷．

解答：解：
（1）①由圖知A與D間有3個(gè)間隔，則小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的時(shí)間t=3×0.1s=0.3s．
由圖可知，A與D間的距離s=30cm，則平均速度．v=

s

t

=

30cm

0.3s

=100cm/s=1m/s．
②圖上每相鄰兩幅照片的時(shí)間間隔t相等，由圖可知，在斜面運(yùn)動(dòng)過程中，兩相鄰小球間的距離s越來越大，由v=

s

t

，知小球的速度越來越大．
③在水平面運(yùn)動(dòng)過程中，兩相鄰小球間距離s不變，可知小球速度不變．
（2）通過對(duì)比圖（a）和（b）可知，控制相同的量是斜面和高度，不同的量是小球的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)水平面上兩球運(yùn)動(dòng)速度相同．
（3）通過對(duì)比圖（b）和（c）可知，控制相同的量是小球質(zhì)量和斜面，不同的量是高度，發(fā)現(xiàn)高度高的水平面上運(yùn)動(dòng)速度大．
故答案為：
（1）1m/s；大；是．
（2）不同質(zhì)量的小球在同一斜面、同一高度自由釋放，到達(dá)水平面時(shí)的速度相同．
（3）相同質(zhì)量的小球在同一斜面、不同高度自由釋放，到達(dá)水平面時(shí)的速度不同．

點(diǎn)評(píng)：（1）本實(shí)驗(yàn)課題并不是研究動(dòng)能的影響因素，而是研究小球在斜面和平面上的運(yùn)動(dòng)情況，故說結(jié)論時(shí)要注意方向．
（2）描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，要注意控制變量的思想，即“在什么條件一定時(shí)”得到的結(jié)論．