【题目】在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面的某一高度处由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图甲所示.请回答下列问题:(h1>h2;m1>m2

(1)该实验是通过观察 的大小,来说明铁球对木块做功的多少.选择步骤1和步骤2的实验目的是研究铁球的动能大小与 的关系.

(2)为了探究“物体动能大小与质量的关系”应选择步骤3与步骤 (选填“1”、“2”)进行对比,如果水平面绝对光滑,则 (选填“能”、“不能”)比较出铁球动能的大小.

(3)有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较.该实验方案 (选填“能”、“不能”)探究“物体动能大小与质量的关系”.


参考答案:

【答案】(1)木块移动的距离;速度;(2)1;不能;(3)不能.

【解析】

试题分析:(1)实验中通过铁块撞击木块移动的距离来判断铁球动能的大小;

分析步骤1、2控制的量和改变的量,得出动能与速度的关系;

(2)探究动能与质量的关系,应使物体的速度相同,质量不同;

若水平面绝对光滑,则小球和木块将做匀速直线运动,无法比较做功的多少;

(3)结合控制变量法的要求,看是否合理的控制了相关变量,并改变了要研究的变量,这样才能知道是否符合实验要求.

解:(1)实验是通过观察木块移动距离的大小,来说明铁球对木块做功的多少,用到了转换法;

步骤1和2,质量相同的小球从不同的高度滚下,到达水平面的速度不同,木块被推动的距离不同,说明小球的动能不同,可知铁球的动能大小与速度有关;

(2)探究“物体动能大小与质量的关系”,应使小球的速度相同,质量不同,即让质量不同的小球从同一高度由静止滑下,应选择步骤3和步骤1;

若水平面光滑,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去.木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定.所以铁球动能的大小就无法比较.

(3)观察图乙的装置可知,若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验目的.

故答案为:(1)木块移动的距离;速度;(2)1;不能;(3)不能.

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