题文

为了探究运动和力的关系，小敏进行了如下实验：在水平放置的木板上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布，让同一辆小车从同一斜面的A、B、C处分别由静止滑下，如图所示，观察小车在不同水平面上运动的距离，记录在表中． 表面材料 小车运动的距离s/cm 从A处滑下 从B处滑下 从C处滑下 毛巾 30 21 10 棉布 50 36 20 木板 70 58 30 （1）在研究“牛顿第一定律”时，让小车每次都从斜面______位置由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端的______相同． （2）比较实验数据发现，小车在______表面受到的摩擦力最小，运动状态的改变也最______（选填“快”或“慢”）． （3）实验结果能证明______，并能进一步推导出______（两空均选填序号）． A．物体运动需要力来维持 B．力可以改变物体的运动状态 C．牛顿第一定律 （4）在本实验的基础上增加一个物块，还可探究“______的大小与什么因素有关”，该实验中可通过比较______来知道其大小．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）小车从同一斜面同一高度具有相同的重力势能，滑到底端时，重力势能完全转化成动能，小车质量不变，速度相同． （2）当小车从A点或B点或C点静止滑下时，木板表面最光滑，小车受到的摩擦阻力最小，小车的运动状态改变的最慢． （3）实验结果能证明小车受到的摩擦阻力越小，小车运动状态改变的越慢，小车运动的越远；可以进一步进行推理，在理想状况小，没有摩擦力，运动状态将不会改变，永远保持匀速直线运动状态． （4）实验中可以选择同一小车同一表面，小车在不同高度滑下，小车运动距离不同，探究在质量一定时，物体动能跟速度大小的关系；再在小车上放一物块，小车在同一高度滑下，到达斜面底端的速度相同，探究动能跟质量的关系；实验通过比较小车在水平面上的运动距离大小不同，来比较动能大小不同． 故答案为：（1）同一；速度；（2）木板；慢；（3）B；C；（4）动能；小车运动的距离大小．

据专家权威分析，试题“为了探究运动和力的关系，小敏进行了如下实验：在水平放置的木板上..”主要考查你对  动能大小的比较  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

动能大小的比较

考点名称：动能大小的比较

• 影响动能大小的因素：
  

  判断物体是否具有动能的方法	看此物体是否运动，若物体是运动的则它必定具有动能
  实例	航行的帆船，急流的河水，飞行的小鸟
  比较大小的方法	相同质量时比较速度，相同速度时比质量，不能忽略其中任何一个因素
  （1）速度相同时，质量越大的物体，具有的动能就越多； （2）质量相同时，物体的速度越大，具有的动能就越多；

• 控制变量法研究影响动能大小的因素：
       “控制变量法”是研究物理问题最常用的一种方法。影响动能大小的因素不止一个，要研究与其中一个因素的关系时，应该保证其他因素不变。要研究动能的大小与质量的关系时，应保证小球在平面上具有相同的速度。把质量不同的小球放在斜面的同一高度可以使小球在到达平面时具有相同的速度。“控制变量法”便于研究物体的动能的大小与物体质量的关系。
  例1如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
  
  (1)实验中通过观察_____的大小，来判断小球动能的大小。
  (2)实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是_____________。
  (3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
  表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
  
  表二（钢球质量为m=100g）
  
  分析这两组数据可以得出：_________对物体的动能影响较大。依据是_________________。
  解析：(1)实验中动能的大小是通过观察木块被小球撞击后滑行的距离多少来衡量的，这是利用了转换法。
  (2)研究动能大小与质量的关系时，只要让小球从同一高度自由滚下，小球撞击时的速度不变，这是利用了控制变量法。
  (3)分析表中数据可知，质量增加一倍，动能变为原来的两倍，速度增加一倍，动能变为原来的四倍，所以说速度对动能大小的变化影响较大。
  
  答案：(1)木块滑行的距离
  (2)让小球从同一高度自由滚下
  (3)速度   质量增加一倍，动能变为原来的两倍，速度增加一倍，动能变为原来的四倍，因此速度对动能大小的变化影响较大