Question

【題目】在探究“動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，小陽用同一實驗裝置，讓從斜面上滾下的小鋼球鉆入水平面上的硬紙盒，完成以下實驗。

（1）通過比較甲、乙兩次實驗中硬紙盒被推的遠近，可以得出結論：質量相同時物體的_____越大，動能越大。對比甲、乙兩次實驗還可以得出：質量相同時，物體位置越高，重力勢能_____。在甲、乙兩次實驗中，硬紙盒所受滑動摩擦力_____（選填“相同”或“不同”）

（2）如果做乙圖實驗時，硬紙盒被撞后滑出木板掉落，為防止因此造成硬紙盒損壞需改進乙圖實驗，再與甲圖實驗對比。在不改變木板長度的情況下，應采用以下_____方法（填寫正確選項前的字母）。

A．換用質量更小的鋼球

B．給水平木板鋪上毛巾

C．適當降低鋼球的高度

D．換用一個較重的硬紙盒

（3）若要探究影響動能大小的另一因素，具體的操作方法是：選擇兩個_____不同的鋼球，從同一斜面相同高度由靜止滑下。

（4）小陽在原硬紙盒的上表面粘上砝碼，設計了如圖丙所示實驗，探究影響滑動摩擦力大小的因素，通過比較甲、丙兩次實驗可得出：滑動摩擦力與_____有關。

Answer 1

【答案】（1）速度； 越大； 相同； （2）C； （3）質量； 壓力大小

【解析】

（1）物體的動能與物體的質量和速度有關，在探究時需要利用控制變量法進行分析，即探究動能的大小與速度的關系時，需要控制小球的質量相同；重力勢能的大小與質量和高度有關；摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關；
（2）實驗中，小球到達水平面時的速度由小球的高度決定，通過調整高度可調整其速度，從而改變動能；
（3）探究動能的大小與質量的關系時，需要控制小球的速度相同，選擇不同質量的小球；
（4）滑動摩擦力的大小與壓力大小有關。

（1）通過比較甲、乙兩次實驗知道，兩球質量相同，釋放的高度不同，即達到水平面時的速度不同，根據硬紙盒被推的遠近，可以得出結論是：質量相同時物體的速度越大，動能越大；重力勢能的大小與質量和高度有關；對比甲、乙兩次實驗還可以得出：質量相同時，物體位置越高，重力勢能越大；在甲、乙兩次實驗中，硬紙盒對水平面的壓力和接觸面的粗糙程度相同，所以受滑動摩擦力相同；

（2）做圖乙實驗時，為了防止造成硬紙盒掉落造成損壞，可適當降低鋼球的高度，這樣小球的動能減小，撞擊紙盒后前進的距離變小，就不會掉落了，同時還控制了質量和接觸面相同，故C正確，應選C；

（3）物體的動能與物體的質量和速度有關，若要探究影響動能大小與質量的關系，需要控制小球的速度相同，具體操作方法是：選擇兩個質量不同的鋼球，從同一斜面相同高度由靜止滑下；

（4）摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，小陽在原硬紙盒的上表面粘上砝碼，改變了壓力的大小，可以探究影響滑動摩擦力大小的因素，所以通過比較甲、丙兩次實驗可得出的結論是：滑動摩擦力與壓力大小有關。