Question

（2013?鎮(zhèn)江二模）（1）在“探究物體動能大小與物體的速度、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，讓小車從斜面的不同高度由靜止開始下滑，撞擊水平木板上的木塊．如圖1所示．

①本實驗的研究對象是

小車

，甲、乙兩次實驗?zāi)緣K移動過程中，受到的摩擦力分別為f_甲、f_乙，則 f_甲

=

f_乙（選填“＞”、“＜”或“=”）．
②小車放置的位置越高，木塊被撞擊得越遠(yuǎn)．研究表明：當(dāng)

質(zhì)量

一定時，物體動能的大小與物體的

速度

有關(guān)．
（2）小明由上面的實驗想到了騎自行車上學(xué)途中，經(jīng)過的一段上坡路．他思考：物體沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關(guān)呢？
①他發(fā)現(xiàn)車子的初始速度越大，沖上斜坡的最大距離就越長．這是因為車子的初始速度越大，它的初始動能也越大，上坡過程中增加的

重力勢能

就越大．
②他進(jìn)而又提出猜想：物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān)；小明為了驗證自己的猜想，他將與水平面平滑連接的長木板以一定的傾角θ固定，左邊放置一斜面，如圖2所示．實驗時為了讓不同質(zhì)量的小木塊以相同的初始速度滑上長木板，應(yīng)該使小木塊從斜面的

相同高度

處自由下滑．小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離均相同．這說明小明的猜想是

錯誤

（選填“正確”或“錯誤”）的．這個結(jié)論與“物體動能大小與物體的速度、質(zhì)量有關(guān)”是否矛盾？

不矛盾

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)影響摩擦力大小的因素進(jìn)行分析；
②小車放置的位置，決定了小車的初速度，根據(jù)動能與速度的關(guān)系進(jìn)行分析；
（2）①根據(jù)動能和勢能的轉(zhuǎn)化分析，在上坡過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；
②為使木塊得到相同的初速度，應(yīng)使小木塊從斜面的同一高度處自由滑下；
根據(jù)現(xiàn)象質(zhì)量不同，但上升的高度相同，則說明上升高度與物體的質(zhì)量無關(guān)．

解答：解：（1）①本實驗的研究對象是小車；
木塊在水平面上運動，壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變；
②小車放置的位置越高，則達(dá)到底面的速度越大，木塊被撞擊得越遠(yuǎn)，說明小車的動能越大，可得質(zhì)量一定時，物體動能的大小與物體的速度有關(guān)；
（2）①車子上坡時，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，具有的動能越大，轉(zhuǎn)化成的重力勢能越大，上的坡越高；
②為了讓不同質(zhì)量的小木塊以相同的初始速度滑上長木板，應(yīng)該使小木塊從斜面的相同高度處由靜止滑下；
不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離均相同，說明物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以小明的猜想是錯誤的；
速度不變，質(zhì)量越大，物體具有的動能越大，雖然上升的高度相同，但質(zhì)量大說明轉(zhuǎn)化成的重力勢能也增大了，則與“物體動能大小與物體的速度、質(zhì)量有關(guān)”并不矛盾．
故答案為：（1）①小車；﹦；②質(zhì)量； 速度；（2）①重力勢能；②相同高度；錯誤；不矛盾．

點評：此題是“探究物體動能大小與物體的速度、質(zhì)量關(guān)系”的實驗，考查了影響動能大小的兩個因素，考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用，并與生活實際聯(lián)系，體現(xiàn)了物理與生活是不可分的．