Question

【題目】為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小勇同學設計了如圖所示的探究實驗：將A、B、C三個小球先后從同一裝置高分別為hA、hB、hC的位置滾下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推動小木塊運動一段距離后停止，請你根據生活經驗和所學的物理探究方法，回答：

（1）在圖甲和圖丙實驗中，A球、C球剛滾到水平面時的速度_____。（選填“相等”或”不相等）

（2）用來研究超載安全隱患時，我們應選擇_____兩個圖所示實驗進行比較。

（3）用來研究超速安全隱患時，我們應選擇_____兩個圖所示實驗進行比較。

（4）實驗中，小球碰撞木塊后，小球和木塊繼續在水平木板上滑動一段距離后停下，設碰撞前一瞬間小球的動能為E，小球推動木塊所做的功為W，則E_____W（選填“＜”、“＞”或“＝”）。

（5）后來小勇將實驗改裝成用形狀相同的塑料球和鐵球（鐵球質量大）將彈簧壓縮到相同程度后再放手，如圖丁所示，兩球離開彈簧時的速度_____。（選填“相同”或“不相同”），紙盒被推開的距離_____（選填“相同”或“不相同“）。

Answer 1

【答案】相等 甲、丙 甲、乙 ＞ 不相同 相同

【解析】

（1）小球從同一高度釋放，運動到水平面時，它們的速度相等；

（2）超載是指汽車的速度一定時，質量越大動能越大。選擇到達水平面的速度相等，質量不同的甲、丙小球進行實驗，即采用甲、丙兩圖實驗。

（3）超速是指汽車的質量一定，速度越大，動能越大。選擇質量相等到達水平面速度不同的甲、乙小球，即采用甲、乙兩圖實驗。

（4）球與木塊碰撞的過程中，球對木塊做功，做功的大小小于球最初的動能；木塊在運動過程中，克服摩擦做功，機械能轉化為內能，即木塊克服摩擦做的功等于木塊的動能大小，也就是小于碰撞前小球的動能；

（5）用形狀相同的塑料球和鐵球將彈簧壓縮到相同程度，彈簧的彈性勢能相同，轉化成的動能相同，兩小球的質量不同，所以速度不同，但由于動能相同，對紙盒做的功應相同，對紙盒做得功是克服水平面給紙盒的摩擦力做功，摩擦力是相同的，根據可知，紙盒運動的距離也應該是相同的。

故答案為：（1）相等；（2）甲、丙；（3）甲、乙；（4）＞；（5）不相同；相同。