Question

（2011?武漢模擬）圖甲是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止滾下，打到同一個木塊上．圖乙是研究“牛頓第一定律”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球從斜面上相同的高度由靜止滾下，在粗糙程度不同的平面上運動．請回答以下問題：
（1）設計甲實驗的目的是研究鋼球動能的大小與

速度

的關系；設計乙實驗的目的是研究運動的鋼球速度減小的快慢與所受

阻力

的關系．
（2）甲實驗是通過木塊推動

的距離

的大小來說明鋼球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；乙實驗是通過鋼球在粗糙程度不同的平面上運動的遠近，推理得出：在理想情況下，運動的物體如果

不受阻力作用

，將永遠做勻速直線運動．
（3）兩個實驗都涉及到同一種物理方法，叫

轉換法

．

Answer 1

分析：（1）物體的動能與物體的質量和速度有關，在探究時需要利用控制變量法進行分析，即探究動能的大小與質量的關系時，需要控制小球的速度相同；在斜面實驗中，接觸面的粗糙程度不同，小車的運動距離不同；
（2）在實驗中可利用轉換法研究小球的動能，即讓小球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離；物體如果不受外力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態；
（3）這兩個實驗都涉及到了轉換法的思想．

解答：解：
（1）物體的動能與物體的質量和速度有關，在探究時需要利用控制變量法進行分析，即探究動能的大小與質量的關系時，需要控制小球的速度相同；在斜面實驗中，接觸面的粗糙程度不同，小車的運動距離不同；
（2）甲實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小；
乙實驗中，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運動的越遠，所以如果物體不受阻力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態．
（3）甲實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小，乙實驗中通過鋼球在粗糙程度不同的平面上運動的遠近來間接反映摩擦力的大小，采用的是轉換法的思想．
故答案為：
（1）速度；阻力．
（2）的距離；不受阻力作用．
（3）轉換法．

點評：（1）在“物體動能的大小與哪些因素有關”實驗中：①掌握動能的影響因素：質量和速度．②掌握速度的控制方法：小球在斜面上自由滑下的高度．③掌握兩種實驗方法：小球的動能通過木塊移動的距離來體現，這是轉換法；研究與速度關系時控制質量一定，即用同一小球實驗；研究與質量關系時，控制速度一定，即在斜面上同一位置自由滑下，這是控制變量法．
（2）在“牛頓第一定律”的實驗中：①掌握實驗目的：研究運動的物體速度減小的快慢與所受 阻力的關系．②掌握兩種方法：水平面越光滑，小球運動距離越遠，由此推理，表面沒有阻力，則小球永遠運動，這是理想實驗法；通過小球在水平面上運動的距離來體現表面阻力的大小，這是轉換法．
兩個實驗在裝置上的區別是：前者水平面上有木塊，后者沒有．