Question

5．在力學實驗復習時，小紅到實驗室用小車、彈簧、毛巾、棉布、玻璃等器材做了下面的探究實驗．實驗裝置及步驟如下：
a．將彈簧左端固定在墻上，右端與小車接觸（不連接），小車放在光滑的水平面AB上，此時彈簧處在原長狀態(tài)，如圖甲所示；
b．在水平面BC上鋪上毛巾，向左移動小車壓縮彈簧，然后從靜止釋放小車，標出小車在毛巾面上運動的距離；
c．在水平面BC上分別鋪上棉布和玻璃，重做實驗（彈簧壓縮量與b相同），并標出小車在棉布和玻璃面上運動的距離．三次實驗小車靜止時位置如圖乙①②③所示．
請回答下列問題：
（1）每次實驗時彈簧的壓縮量相同，則小車到達B點時的速度相同（選填“相同”或“不同”）．
（2）若表面粗糙程度是：毛巾面最大，棉布次之、玻璃最小，可以得出結論：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢（選填“快”或“慢”）．由此可以得出推論：如果運動的物體不受力作用，它將做勻速直線運動，這種研究物理問題的方法叫理想化實驗（選填“控制變量法”、“轉換法”或“理想化實驗”）．
（3）為了探究物體的動能和速度的關系，小紅改變彈簧的壓縮量，重做實驗，小車在毛巾表面靜止時如圖丙④所示，她應比較圖丙④與圖乙中①（填序號）來分析；可以得出結論：質量一定時，速度越大，物體的動能越大．
（4）她還想探究物體的動能和質量的關系，她設計了這樣的方案：在圖丙④的基礎上，在小車上放一只砝碼，向左移動小車與圖丙④的壓縮量相同，重做實驗．標出小車在毛巾表面上運動的距離，將這個距離與圖丙④中小車在毛巾上運動的距離比較，不能（選填“能”、“不能”）說明動能與質量的關系．

Answer 1

分析 （1）每次實驗時彈簧的壓縮量相同，小車到達B點時的速度相等；
（2）小車受到的阻力越小，速度變化越慢，運動距離越大；通過推理可知，如果小車不受阻力作用，則小車做勻速直線運動，這種方法叫理想化實驗法；
（3）為了探究物體的動能和速度的關系，需控制質量相同，改變速度，得出結論；
（4）為了探究物體的動能和質量的關系，結合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實驗要求．

解答 解：（1）每次實驗時彈簧的壓縮量相同，小車到達B點時的速度相等；
（2）實驗現象表明：平面越光滑，小車運動的距離越遠，這說明小車受到阻力越小，速度減小得越慢．
由實驗現象可以推理：假如水平表面絕對光滑，該平面上運動的物體在水平方向上不受力，它將做勻速直線運動．這里的研究方法是理想化實驗法．
（3）為了探究物體的動能和速度的關系，需控制質量相同，通過改變彈簧的壓縮量，來改變速度，通過比較圖丙④與圖乙中①來分析；可以得出結論：質量一定時，速度越大，物體的動能越大；
（4）想探究物體的動能和質量的關系，通過在小車上放一只砝碼來改變質量，向左移動小車與圖丙④的壓縮量相同來保持速度相同，但小車質量不同，所以在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此無法根據小車通過路程比較小車動能大�。�
故答案為：（1）相同；（2）慢；  勻速直線；   理想化實驗；（3）①；大；（4）不能．

點評 該題考查了學生對于該實驗所采用的方法是否掌握以及對該實驗的推理結論是否了解．