Question

用如圖所示的裝置來研究影響物體動能大小的因素，實驗時，讓小球從斜面某一高度無摩擦地滾下，推動水平面上的木塊做功．

（1）你認為：小球從斜面上滾下時其機械能

不變

；木塊與水平面之間

有

摩擦力（填“有”或“無”）．
（2）在此實驗中是通過比較

木塊被撞擊后移動距離的長短

來比較小球動能的大小；小球在水平面上推動木塊能夠做的功越

多

，其動能就越大．
（3）當研究動能的大小與質量的關系時，應該選用質量

不同

的兩個小球從斜面

相同

高度滾下；
（4）當研究動能的大小與速度關系時，應該選用質量

相同

的兩個小球從斜面

不同

高度滾下（選填“相同”或“不同”）．

Answer 1

分析：（1）若在動能和勢能的轉化過程中，沒有摩擦阻力，則在轉化過程中總機械能不變；
實驗中是通過小球推動木塊的距離來反映小球動能的大小的，水平面若為光滑的，則小球推動木塊將做勻速直線運動，不會停下來，無法反映動能的大小；
（2）小球動能的大小不能直接比較大小，通過小球推動木塊移動的距離來反映，推的越遠，動能越大，這種方法是轉換法；
（3）利用控制變量法研究動能大小的影響因素，研究動能的大小與質量的關系時，控制質量不同，速度相同；
（4）研究動能的大小與速度關系時，控制速度不同，質量相同；速度是通過控制小球在斜面上的高度來實現的．

解答：解：（1）小球從斜面某一高度無摩擦地滾下，所以小球從斜面上滾下時其機械能不變；
木塊與水平面之間應該有摩擦力，否則木塊被小球撞擊后將不會停下來，無法反映小球動能的大小；
（2）實驗時是利用轉換法，通過觀察球把木塊被撞擊后移動距離的長短判斷球的動能大小，小球在水平面上推動木塊能夠做的功越多，其動能就越大；
（3）球的高度在題中代表了速度的大小，當研究動能的大小與質量的關系時，應使速度相同，質量不同，則應使質量不同的小球從同一高度滾下；
（4）當研究動能的大小與速度關系時，應該選用質量相同，速度不同，則應使質量相同的小球從不同的高度滾下．
故答案為：（1）不變；有；（2）木塊被撞擊后移動距離的長短；多；（3）不同；相同；（4）相同；不同．

點評：（1）用控制變量法研究動能大小的影響因素，用轉換法表示動能的大小；
（2）不同質量的物體，在同一高度自由落下，到達地面的速度相同，越高自由落下時，到達地面的速度越大；
（3）分析時，一定抓住變量和不變量．