Question

如圖所示的實驗裝置為水平放置的平面木板AB和放在AB上的斜面木塊CD，實驗桌上還有如下實驗器材：彈簧測力計、形狀完全相同的銅圓柱體和鋁圓柱體各一個、質量相同的帶掛鉤的長方體木塊和正方體木塊各一塊、毛巾、棉布、200g砝碼一個．
（1）小明要做探究“物體動能的大小與質量和速度關系”，除木板AB、木塊CD外，還要選擇的器材是

 

．小明實驗后閱讀了下面老師提供的數據表，發現其中對動能影響較大的因素是

 

．

物體	質量m（kg）	速度v（m/s）	動能E（J）
牛	約600	約0.5	約75
中學生	約50	約6	約900

（2）小明還利用以上的部分裝置和器材，進行了“摩擦力的大小與什么因素有關”的探究實驗．以下是他對這個實驗的分析、操作和論證過程的部分記錄，請你幫他完成實驗報告中所缺的內容：
提出問題：影響滑動摩擦力大小的因素是什么？猜想或假設：影響滑動摩擦力大小的因素可能有：接觸面所受的壓力、接觸面的粗糙程度、物體運動速度、接觸面積的大小…
設計實驗并進行實驗：
a．要檢驗“接觸面所受的壓力對滑動摩擦力大小的影響”，除木板AB、木塊CD外，還需要用的器材有：彈簧測力計、

 

；實驗中要求彈簧測力計拉動物
體在木板AB上作

 

運動，這樣做的目的是為了

 

．
b．…分析、評估：通過對實驗結果的分析，可得出實驗結論是

 

（3）老師說，利用上述部分器材還可以探究“摩擦力對物體運動的影響”，實驗現象表明，平面越光滑，物體運動距離越大，從而可以推理出公認的力學定律

 

．定律也表明了力的作用不是維持物體的運動狀態，而是

 

．

Answer 1

分析：（1）影響動能大小的因素有物體的質量與速度，在探究和分析結論時，一定要注意控制變量法和轉換法的運用；通過對表中數據的分析，找出影響較大的因素．
（2）探究“接觸面所受的壓力對滑動摩擦力大小的影響”實驗，根據控制變量法的要求，選擇實驗器材、進行實驗、分析實驗現象．
（3）物體的運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態的原因；牛頓第一定律揭示了力與運動的關系．

解答：解：（1）要做“探究物體動能的大小與質量和速度的關系”，需要改變物體的質量和速度，并且動能的大小要通過物體對正方體木塊做功的多少來體現，所以還需要的器材是：形狀完全相同的銅圓柱體和鋁圓柱體各一個、正方體木塊；牛的質量是中學生質量的12倍，而中學生的速度是牛的12倍，表中中學生的動能是牛動能的12倍，通過比較可知對動能影響較大的因素是物體的運動速度．
（2）a．要檢驗“接觸面所受的壓力對滑動摩擦力大小的影響”，除木板AB、木塊CD外，還需要用的器材有：彈簧測力計、長方體木塊（或正方體木塊）、200g砝碼（也可以是砝碼、銅圓柱體、鋁圓柱體、正（長）方體木塊中的任意個組合）；實驗中要求彈簧測力計拉動物體在木板AB上作勻速直線運動，這樣做的目的是為了使拉力等于摩擦力．
b．…分析、評估：通過對實驗結果的分析，可得出實驗結論是：物體表面粗糙程度相同，表面受到壓力越大，摩擦力越大．
（3）探究“摩擦力對物體運動的影響”，實驗現象表明，平面越光滑，物體運動距離越大，從而可以推理出公認的力學定律牛頓第一定律（或慣性定律）．定律也表明了力的作用不是維持物體的運動狀態，而是改變物體的運動狀態．
故答案為：
（1）銅圓柱體、鋁圓柱體、長方體木塊（或正方體木塊）；速度；
（2）a、長方體木塊（或正方體木塊）、200g砝碼（也可以是砝碼、銅圓柱體、鋁圓柱體、正（長）方體木塊中的任意個組合）；勻速直線；使拉力等于摩擦力；b、物體表面粗糙程度相同，表面受到壓力越大，摩擦力越大；（3）牛頓第一定律（或慣性定律）；改變物體的運動狀態．

點評：（1）解決此類問題，關鍵要理解兩種方法在實驗中的應用，即控制變量法和轉換法，明確影響動能大小的兩個因素，這是我們必須熟知的基本知識．
（2）要注意控制變量法的應用．
（3）牛頓第一定律揭示了力與運動的關系．