Question

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?jié)L下，打到同一個木塊上．圖乙是研究“牛頓第一定律”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L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

的關系；讓鋼球從不同高度滾下是為了

剛到水平面時的速度不同

．設計乙實驗的目的是研究運動的鋼球速度減小的快慢與所受

阻力

的關系．

（2）甲實驗是通過木塊被推動

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��；乙試驗是通過鋼球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

不受阻力

，將永遠作勻速直線運動．

Answer 1

分析：（1）動能的大小和物體的質量、物體運動的速度有關，即在研究動能大小的影響因素時需要運用控制變量的思維來考慮，研究動能與物體的質量是否有關時，即控制小球在斜面上的高度（小球滾動到斜面底端的速度）相同，改變小球的質量，觀察不同情況下小球所推動木塊前進的距離即可判斷；同理，若想判斷小球的動能與物體的質量是否有關，即取相同質量的小球，從斜面的不同高度釋放分析即可．
（2）在實驗中可利用轉換法研究小球的動能，即讓小球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離；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(tài)；

解答：解：（1）甲圖是研究動能大小影響因素的實驗裝置，在該圖中的小球的大小是相同的，但所處的高度不同，即兩情況下小球滾動到斜面底端的速度是不同的，故該實驗裝置是用來研究鋼球的動能與其運動速度關系的裝置．乙實驗中讓同一鋼球從同一斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運動；到達底端的速度相同，在粗糙程度不同的平面上運動時所受的摩擦力不同，所以可以探究運動的鋼球速度減小的快慢與所受阻力的關系．
（2）甲實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大��；
乙實驗中，接觸面越光滑，物體所受摩擦力越小，物體運動的越遠，所以如果物體不受阻力作用，則運動的物體將一直勻速直線運動狀態(tài)．
故答案為：（1）速度；剛到水平面時的速度不同；阻力；（2）距離；不受阻力．

點評：解決多因素問題時常利用控制變量法進行分析，對于動能的大小研究常采用轉換法進行分析．