Question

【題目】如圖是研究“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自由滾下，撞擊同一木塊。請回答以下問題：

（1）設計實驗的目的是研究鋼球動能的大小與________ 的關系。

（2）實驗中，如果平面絕對光滑，還能得出結論嗎？為什么？此時小球撞擊前后動能大小會發生變化嗎？為什么？____

Answer 1

【答案】速度 不能；如果平面絕對光滑，即不受摩擦阻力，木塊將做勻速直線運動，不會停下來，無法根據它運動的遠近來判斷動能的大小，將得出結論；小球撞擊木塊后動能會減小。因為，撞擊后，木塊向前運動，獲得了動能，根據能量守恒定律，能量即不會憑空產生，也不會憑空消失，則木塊具有的動能是由鋼球轉移給它的，所以小球的動能必定會減小。

【解析】

實驗中采用控制變量的方法，保證同一鋼球質量不變，同一斜面傾斜程度和接觸面粗糙程度不變，不同的高度由靜止自由滾下，則到水平面時，速度的大小不同，所以實驗的目的是研究鋼球動能的大小與速度的關系；實驗中根據撞擊木塊后木塊運動的距離來判斷能的大小，所以如果平面絕對光滑，即不受摩擦阻力，木塊將做勻速直線運動，不會停下來，無法根據它運動的遠近來判斷動能的大小，所以將能得出結論；小球撞擊木塊后動能會減小。因為，撞擊后，木塊向前運動，獲得了動能，根據能量守恒定律，能量即不會憑空產生，也不會憑空消失，則木塊具有的動能是由鋼球轉移給它的，所以小球的動能必定會減小。