Question

小紅猜想動(dòng)能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)．
（1）她讓同一小球沿同一斜面（如圖所示）的不同高度處?kù)o止自由運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)的距離越長(zhǎng)顯示出小車(chē)具有的動(dòng)能越大，此實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：

質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大

．
（2）若將水平面的粗糙程度逐漸降低，會(huì)發(fā)現(xiàn)紙盒被推動(dòng)的距離越來(lái)越

大

（選填“大”或“小”），由此推想，若水平面絕對(duì)光滑，紙盒將保持

平衡

（填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)．
（3）實(shí)驗(yàn)中小紅還發(fā)現(xiàn)小球從斜面滾下的路徑是彎曲的，甚至?xí)�滾出斜面，請(qǐng)你幫她想個(gè)辦法解決一下？

用軌道（用圓柱體等）

．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓小球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同．
（2）實(shí)驗(yàn)中，水平面越光滑，小車(chē)受到的摩擦力越小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)；水平面絕對(duì)光滑時(shí)，小車(chē)將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體處于平衡狀態(tài)．
（3）如果小球從斜面滾下的路徑是彎曲的，可以用軌道（用圓柱體等）解決．

解答：解：（1）讓質(zhì)量相同的小球沿斜面的不同高度由靜止?jié)L下，撞擊水平板上的木塊，這是控制了質(zhì)量相同，目的是探究物體的動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，能得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大；
（2）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在初速度相同的條件下，水平面越光滑，紙盒受到的摩擦力越小，紙盒運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對(duì)光滑時(shí)，紙盒會(huì)在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．紙盒將保持平衡狀態(tài)．
（3）實(shí)驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)小球從斜面滾下的路徑是彎曲的，甚至?xí)�滾出斜面，可以用軌道（用圓柱體等）來(lái)解決．
故答案為：（1）質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；（2）大；平衡；（3）用軌道（用圓柱體等）．

點(diǎn)評(píng)：解決此類(lèi)問(wèn)題要會(huì)利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究影響動(dòng)能的大小因素，是中考探究實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)之一．