Question

【題目】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釋放，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_______________的關系；設計乙實驗的目的是研究運動的小車與所受__________的關系。

（2）甲實驗是通過觀察鋼球推動______________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；乙實驗是通過觀察木塊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____________________，將永遠做勻速直線運動。

Answer 1

【答案】速度 阻力 木塊移動的距離 不受力

【解析】

（1）動能的大小與物體的質量和速度有關，探究動能與質量關系時，控制速度不變；探究動能與速度關系時，控制質量不變。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；

（2）圖甲中利用轉化法研究小球的動能，即讓鋼球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離，可以判斷出動能的大小，圖乙中物體如果不受外力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態。

據以上內容即可解答。

（1）甲圖實驗中，讓同一小球從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，即控制了小球的質量不變，小球的高度不同，則小球達到斜面底端的速度也就不同，所以，該實驗探究的是小球動能大小與速度的關系。乙實驗中，小車在粗糙程度不同的平面上運動，摩擦阻力不同，所以可以研究小車的運動與所受阻力的關系；

（2）在研究動能大小與什么因素有關時，可以通過觀察小球推動木塊移動的距離來反映小球動能大小的，即采用的是轉換法；由圖乙知道，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運動得越遠，所以，由此得出的結論是：在理想情況下，運動的物體如果物體不受外力作用，則運動的物體將一直保持勻速直線運動狀態。