Question

小春發(fā)現(xiàn)高速公路常有如圖1所示的限速警告標(biāo)志，他問(wèn)爸爸：為什么在相同的道路上行駛的汽車(chē)卻會(huì)有不同的最高時(shí)速限制呢？爸爸告訴他：大車(chē)質(zhì)量大，慣性大，如果速度太快的話(huà)，遇緊急情況時(shí)不能及時(shí)停下來(lái)，極易造成交通事故．小春想：這就是說(shuō)在相同情況下大車(chē)要停下來(lái)所用的距離比小車(chē)要長(zhǎng)？為此，他設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置及以下探究方案：

①讓一輛小車(chē)從光滑斜面上某位置由靜止滑下，測(cè)出它在水平面運(yùn)動(dòng)的距離s₁；

②給小車(chē)車(chē)廂里添加適當(dāng)?shù)你^碼，并使小車(chē)從同一高度由靜止滑下，測(cè)出它在水平面運(yùn)動(dòng)的距離s₂；

③再繼續(xù)增加鉤碼數(shù)量，重復(fù)步驟②；

④比較各次水平運(yùn)動(dòng)距離s的大小，歸納出結(jié)論．

對(duì)于上述探究方案，請(qǐng)你作答：

（1）給小車(chē)添加鉤碼的目的是：             

（2）讓小車(chē)從同一高度下滑的目的是：              

（3）小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了       能．

（4）假設(shè)各次小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力均相同，則s_{2_____________} s₁（選填：“＞”、“=”或“＜”），原因是：                           ．

（5）小春的探究方案合理嗎？       ．為什么？                  ．

 

Answer 1

【答案】

（1）增大小車(chē)質(zhì)量  （2）小車(chē)在水平上運(yùn)動(dòng)的初始速度相同  （3）內(nèi)能  （4）>  由于初始速度相同，質(zhì)量越大，小車(chē)的動(dòng)能越大，到停止的過(guò)程克服阻力做的功就越多，在阻力相同的情況下，則運(yùn)動(dòng)的路越長(zhǎng)（或質(zhì)量大，慣性大，在相同條件下小車(chē)停下來(lái)所需的距離就長(zhǎng)）  （5）不合理  因壓力不同，小車(chē)所受的摩擦力不同，不能滿(mǎn)足控制變量，所以不合理

【解析】

試題分析：要研究小車(chē)滑行距離與質(zhì)量的關(guān)系就要控制其它量均相同，改變小車(chē)的質(zhì)量。小車(chē)從同一斜面的同一高度滑下，小車(chē)到達(dá)平面時(shí)的速度相同。實(shí)驗(yàn)中利用質(zhì)量不同的小車(chē)從同一斜面相同高度自由滑下。小車(chē)在平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到水平面的摩擦阻力，小車(chē)要克服摩擦做功，使小車(chē)的機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。小車(chē)到達(dá)平面時(shí)的速度相同，質(zhì)量越大，小車(chē)的動(dòng)能越大，小車(chē)最終靜止時(shí)的動(dòng)能為零，要克服摩擦力做的功越多，若受到的摩擦力相同，則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)。小車(chē)的質(zhì)量不同，對(duì)水平地面的壓力不同，所以摩擦力不同，無(wú)法控制變量。

考點(diǎn)：機(jī)械能的變化及控制變量的應(yīng)用