Question

7．小宇騎車時發(fā)現(xiàn)，不踩踏腳板，車也能滑行一段距離，他在不同的路面上多次嘗試后猜想：車滑行的距離可能與路面的粗糙程度和速度有關．為探究其中的奧秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做實驗，并用毛巾、棉布、木板等改變水平桌面的粗糙程度．

（1）為探究小球滑行距離與水平面粗糙程度的關系．小宇先后三次將小球從斜面上的同一高度處釋放，三次實驗結(jié)果如圖甲所示，由此得到結(jié)論：當速度相同時，水平面越粗糙，小球滑行距離越短．小宇認為，通過進一步推理可以得出結(jié)論：運動的物體如果不受阻力作用，將做勻速直線運動．
（2）在上述的三次實驗中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功為W₁，小球克服木板的摩擦力做的功為W₂，則W₁=W₂（選填“＞”、“＜”或“﹦”）．
（3）為了模擬研究汽車超速帶來的安全隱患，小宇設計了如圖乙所示的探究實驗：將A、B兩個小球先后從同一裝置，高分別為h_A、h_B的位置滾下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推動小木塊運動一段距離后靜止．同組的小紅認為他這樣設計實驗得出的結(jié)論有問題，理由是：沒有控制質(zhì)量相等．
（4）下列說法不正確的是B
A．兩個實驗中如果斜面是光滑的，實驗照樣可以進行．
B．圖乙實驗在實際操作中使用球體比圓柱體容易觀察實驗現(xiàn)象．
C．真空不能傳播聲音采用了與圖甲相同的研究方法．
D．研究“杠桿的平衡條件”的實驗采用了與上述甲乙都不同的實驗方法．

Answer 1

分析 （1）實驗目的是研究阻力對物體運動的影響，需要控制小球的初速度要相同；通過小球的運動距離反應速度的變化和摩擦阻力的大小進而得出結(jié)論；最后進行合理的推理得出假如不受力的情況．
（2）小球消耗的動能都克服摩擦力做功了，根據(jù)小球原來動能的大小比較做功的多少；
（3）要探究超速帶來的安全隱患，應控制車的質(zhì)量、路面相同而車的速度不同；滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，與物體運動速度的大小無關；
（4）根據(jù)各選項提供的內(nèi)容進行分析，然后判斷正誤．

解答 解：
（1）在探究過程中，采用控制變量法，保證小車到達水平面時的速度相同，通過實驗結(jié)果可以看出，接觸面越粗糙，摩擦力越大，小球速度減小的越快，運動的距離越短；
若水平面光滑無摩擦，則小球不受摩擦力，小球的速度和方向不變，即做勻速直線運動．
（2）在本實驗中，小球的動能都用來克服摩擦力做功了，由于小球質(zhì)量和速度相同，所以三次的動能相同，做的功也相同；
（3）要模擬研究汽車超速帶來的安全隱患，應使速度不同但質(zhì)量相同的小球撞擊木塊，由圖乙知，小球的質(zhì)量不同，這種設計不合理；
在圖乙所示的甲、乙兩次實驗中，木塊移動過程中對接觸面的壓力和接觸面的粗糙程度沒變，受到的摩擦力不變，則f_甲=f_乙．
（4）A、兩個實驗中如果斜面是光滑的，小球下滑時不受摩擦力，達到水平面時的速度會更快，但實驗照樣可以進行，故A正確；
B、圖乙實驗在實際操作中使用球體與使用圓柱體觀察到的實驗現(xiàn)象相同，故B錯誤；
C、在探究真空不能傳聲時，用抽氣機抽出玻璃鐘罩內(nèi)的空氣，隨著抽氣，聲音越來越小，推理得出真空不能傳聲，因此該結(jié)論是在實驗的基礎上進過進一研究“杠桿的平衡條件”的實驗采用了與上述甲乙都不同的實驗方法步推得出的，不是實驗直接得出的結(jié)論，采用了實驗+推理的方法，與圖甲的研究方法相同，故C正確；
D、在研究杠桿的平衡條件時，改變力和力臂多次測量，是為了得到客觀的規(guī)律，避免結(jié)論的偶然性，與上述甲乙的實驗方法不同，故D正確．
故答案為：（1）當速度相同時，水平面越粗糙，小球滑行距離越短；做勻速直線運動；（2）=；（3）沒有控制質(zhì)量相等；（4）B．

點評 本題將“阻力對物體運動的影響”、“影響動能大小的因素”兩個實驗相結(jié)合，考查了學生分析實驗現(xiàn)象的能力以及嚴謹?shù)目茖W觀，這就要求我們在平常的試驗中多注意分析實驗的方法．