Question

3．如圖所示，是研究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”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?jié)L下，碰到同一木塊上．請回答以下問題：

（1）設(shè)計實驗的目的是研究鋼球動能的大小與速度大小的關(guān)系．
（2）本實驗中研究的是B 的動能．
A．鋼球在斜面上時     B．鋼球撞擊木塊時
C．鋼球撞擊木塊后     D．木塊
（3）實驗是通過觀察木塊被推開的距離大小，說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而得出結(jié)論的．
（4）若水平面為光滑的，該實驗還能得出結(jié)論嗎？不能，理由是：由于沒有摩擦力的作用，木塊無法停下來．
（5）小明同學(xué)在實驗時，木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上．對這一現(xiàn)象，請你給小明一條合理的建議：鋼球放低點或增加桌面粗糙程度．

Answer 1

分析 （1）動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)．用控制變量法去分析解決：探究動能與速度的關(guān)系，保持質(zhì)量相同；要探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，需保持速度相同．
（2）（3）利用轉(zhuǎn)換法：由木塊運動距離的長短，來認(rèn)識鋼球的動能多少．
（4）水平面若光滑，則木塊會做勻速直線運動；
（5）木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，說明小球的動能太大，可以減小小球的質(zhì)量或速度，也可以增大木塊的質(zhì)量．

解答 解：（1）實驗中，同一個鋼球，控制了質(zhì)量相同，從不同高度滾下，控制了球的速度不同，由控制變量法的研究方法可知實驗?zāi)康氖茄芯夸撉虻膭幽芘c速度的關(guān)系；
（2）鐵球從斜面上滾下來的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，到達(dá)底端時的動能不同，速度不同，撞擊木塊時的動能不同，木塊運動的距離也不同，所以該實驗鋼球撞擊木塊時的動能，故選B；
（3）實驗中通過木塊被推動的距離來反映鋼球動能的大�。贿@種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
（4）實驗中，桌面不應(yīng)太光滑，若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠(yuǎn)運動下去．物體的通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小球動能的大小就無法比較．故應(yīng)選擇較粗糙的水平桌面來完成實驗；
（5）為了防止木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，可以：鋼球放低點或增加桌面粗糙程度等．
故答案為：（1）速度大��；（2）B；（3）木塊被推開的距離大�。唬�4）不能；由于沒有摩擦力的作用，木塊無法停下來；（5）鋼球放低點或增加桌面粗糙程度．

點評 解決此類問題，關(guān)鍵要理解兩種方法在實驗中的應(yīng)用，即控制變量法和轉(zhuǎn)換法，明確影響動能大小的兩個因素，這是我們必須熟知的基本知識．