Question

17．圖甲是小新研究的實驗裝置，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．圖乙是小華研究的實驗裝置，實驗中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下，在粗糙程度不同的平面上運動．請回答以下問題：

（1）小新設計甲實驗的目的是研究動能的大小與質(zhì)量的關系；小華設計乙實驗的目的是研究小車的運動狀態(tài)改變情況與所受阻力的關系．圖乙實驗中，我們將觀察到在越光滑的平面上，小車能運動的距離越遠．
（2）若想探究摩擦阻力大小與接觸面粗糙程度的關系，則還需彈簧測力計具體測量出，在粗糙程度不同的平面上運動的物體所受摩擦力的大小，如圖丙所示．此實驗過程中，彈簧測力計應拉動木塊作勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識可測得摩擦力大�。�
（3）上述三個實驗，探究過程都需要用到轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 （1）物體的動能與物體的質(zhì)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(zhì)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；
讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使其具有相同的速度；小車受的摩擦力越小，小車運動的越遠；
（2）要使拉力與摩擦力相等，需沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動；
（3）分析上述三個實驗的探究過程，得出用到的實驗方法．

解答 解：
（1）甲實驗中球所處的高度不同，質(zhì)量相同，所以可以探究動能的大小與速度的關系；
乙實驗中小車在同一高度滑下，則到達底端的速度相同，在粗糙程度不同的平面上運動時所受的摩擦力不同，所以可以探究小車的運動與所受摩擦力的關系；
乙實驗中，讓小車從斜面的相同高度滑下，是為了使小車在水平面運動的起始速度相同；水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動距離的越遠；
（2）實驗中用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力平衡，根據(jù)二力平衡條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)；
（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，運用了轉(zhuǎn)換法；
乙實驗中通過觀察小車在水平面上運動的距離的大小來間接判斷阻力的大小，運用了轉(zhuǎn)換法；
丙實驗中通過觀察彈簧測力計示數(shù)的大小來間接判斷摩擦力的大小，運用了轉(zhuǎn)換法；
上述三個實驗，探究過程都需要用到轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）動能的大小與質(zhì)量的關系；阻力；遠；（2）勻速直線；二力平衡；（3）轉(zhuǎn)換．

點評 在解決多因素問題時常利用控制變量法進行分析，對于動能的大小研究常采用轉(zhuǎn)化法進行分析．