Question

（Ⅰ）改變物體內能的方式有兩種，飲料放進冰箱后溫度降低，是用

熱傳遞

的方式減少飲料的內能；在汽油機的壓縮沖程中，是通過

做功

的方式增加燃料混合物的內能．
（Ⅱ）圖甲是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”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滾下，碰到同一木塊上．圖乙是研究“牛頓第一定律”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滾下，在粗糙程度不同的平面上運動．請回答以下問題：

（1）設計甲實驗的目的是研究鋼球動能的大小與

速度大小

的關系；設計乙實驗的目的是研究運動的小車與所受

摩擦力

的關系．
（2）甲實驗是鋼球通過被推動

木塊距離

的大小，說明鋼球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；乙實驗是通過小車在粗糙程度不同的平面上運動的遠近，推理得出：在理想情況下，運動的物體如果

不受摩擦力作用

，將永遠做勻速直線運動．
（3）我們知道物體的質量和它的速度都能影響物體的動能，請在下面的橫線上寫出怎樣研究物體的動能與質量的關系？

讓不同質量的球從同一高度滾下，然后觀察木塊被推動的情況

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）解決此題要知道改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞；
（Ⅱ）（1）圖甲是研究動能大小與其速度的關系，此時應該控制質量不變，通過觀察木塊的距離判斷動能的大小；
（2）圖乙是研究小車的運動與所受摩擦力的關系，此時應該讓接觸面的粗糙程度不同；
（3）研究物體的動能與質量的關系時，應該控制物體的速度大小相同，即讓不同質量的球從同一高度滾下，然后觀察木塊被推開的距離，木塊距離越遠，說明鋼球的動能越大，木塊距離越近，說明鋼球的動能越小．

解答：解：（I）飲料放進冰箱后溫度降低，是用熱傳遞的方式減少飲料的內能；
在汽油機的壓縮沖程中，是通過做功的方式增加燃料混合物的內能；
（II）（1）甲實驗中鋼球的質量相同，所處的位置不同，所以可以研究鋼球動能的大小與速度大小的關系；
乙實驗中的小車與地面的粗糙程度不同，所以是研究小車的運動與所受摩擦力的關系；
（2）甲實驗是利用的轉換法研究鋼球的動能大小，把鋼球的動能轉換為木塊滑行距離；
在乙實驗中根據推理可知，當地面摩擦力為0時，即不受摩擦力作用，小車將一直運動下去；
（3）研究物體的動能與質量的關系時，應該控制物體的速度大小相同，即讓不同質量的球從同一高度滾下，然后觀察木塊被推開的距離，木塊距離越遠，說明鋼球的動能越大，木塊距離越近，說明鋼球的動能越小；
故答案為：（I）熱傳遞，做功；
（II）（1）速度大小，摩擦力；（2）木塊距離，不受摩擦力；
（3）讓不同質量的球從同一高度滾下，然后觀察木塊被推動的情況．

點評：解決此類綜合性的題目，要結合相關的物理知識，利用控制變量法進行分析解答．