Question

11．根據(jù)所學(xué)過的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

（1）圖1實(shí)驗(yàn)說明：動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化；
（2）如果在圖2-甲中C點(diǎn)用彈簧測力計(jì)拉，為了使杠桿在水平位置平衡時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)最�。畱�(yīng)豎直向上拉動(dòng)．如圖2-乙所示，如果把彈簧測力計(jì)斜拉，且拉環(huán)固定在支架上，杠桿水平平衡時(shí)彈簧測力計(jì)求數(shù)比圖2-甲中測力計(jì)的示數(shù)大（選填“大”或“小”）．如果此時(shí)在A點(diǎn)的鉤碼下方再掛一下鉤碼，為了再次使杠桿水平平衡，且彈簧測力計(jì)示數(shù)不變，應(yīng)將懸點(diǎn)D向上（選填“向上”或“向下”）移動(dòng)．
（3）如圖3所示是小明和小華“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置．
實(shí)驗(yàn)中小明通過觀察木塊被小車推動(dòng)的距離的大小，來判斷小車動(dòng)能的大小．而小華認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)中可以不用木塊，可以直接根據(jù)小車在水平桌面上滑行的距離，來判斷小車動(dòng)能的大��；因?yàn)槲矬w的動(dòng)能越大，在水平面上滑行的距離就越長．你認(rèn)為：小華的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，理由是質(zhì)量不等（選填“不等”或“相等”）的小車，在同一水平桌面上滑行時(shí)所受的摩擦力不等（選填“不等”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能，被舉高的物體具有重力勢能，二者可以相互轉(zhuǎn)化；
（2）要使力最小，應(yīng)該使力臂最大，杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上，力臂最大．根據(jù)阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，判斷動(dòng)力的方向．
杠桿都在水平位置平衡，當(dāng)彈簧測力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，力臂變小，力變大．
當(dāng)阻力臂不變，動(dòng)力不變時(shí)，阻力增大，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力臂一定增大，來判斷彈簧測力計(jì)的拉動(dòng)方向的變化，來判斷懸點(diǎn)D的變化．
（3）若一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉�，我們就說該物體具有能量，在實(shí)驗(yàn)中我們一般將物體具有能量的多少轉(zhuǎn)化為其能對外做功的多少，故此實(shí)驗(yàn)把物體具有動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)表明小車的動(dòng)能越大．在實(shí)驗(yàn)中需讓小車推動(dòng)同一木塊做功來反映小車動(dòng)能的大小，同一木塊受到的摩擦力相同．

解答 解：（1）圖1的實(shí)驗(yàn)中，滾擺上下運(yùn)動(dòng)，其速度和高度在來回變化，可以說明動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化；
（2）為了使杠桿在水平位置平衡時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)最小，應(yīng)使力臂最大，力臂在杠桿上，所以彈簧測力計(jì)要豎直拉動(dòng)杠桿．圖中鉤碼使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力要使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．所以彈簧測力計(jì)要豎直向上拉動(dòng)杠桿．
阻力、阻力臂不變，彈簧測力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力增大，所以彈簧測力計(jì)示數(shù)變大．
如果此時(shí)在A點(diǎn)的鉤碼下方再掛一個(gè)鉤碼，為了再次使杠桿在水平位置平衡，阻力增大，阻力臂、動(dòng)力不變，要增大動(dòng)力臂才能使杠桿再次平衡，所以彈簧測力計(jì)傾斜的角度要大一些，所以懸點(diǎn)D要向上移動(dòng)．
（3）在該實(shí)驗(yàn)中我們用到了轉(zhuǎn)換的方法，實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被小球推動(dòng)的距離的大小，來判斷小車動(dòng)能的大��；
實(shí)驗(yàn)中若不用木塊只是通過小車的運(yùn)動(dòng)來反映動(dòng)能的大小，這樣是不科學(xué)的，因?yàn)橘|(zhì)量不同的小車在同一水平面上，由于壓力不同，受到的摩擦力大小不同．
故答案為：（1）動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化；
（2）豎直向上；大；向上；
（3）木塊被小車推動(dòng)的距離；錯(cuò)誤；不等；不等．

點(diǎn)評 （1）滾擺是研究動(dòng)能與重力勢能相互轉(zhuǎn)化的最典型的實(shí)驗(yàn)之一，應(yīng)熟知；
（2）探究杠桿的平衡條件時(shí)，操作步驟是大致相同的：首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在掛鉤碼，使杠桿重新平衡．探究杠桿平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，力臂變小，力變大，是本實(shí)驗(yàn)經(jīng)�？疾榈膬�(nèi)容．
（3）動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，在探究過程中要利用控制變量法，實(shí)驗(yàn)中除了要控制小車的速度或質(zhì)量外，還要使小車推動(dòng)同一木塊做功．