Question

某同學(xué)在探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：
步驟l：讓鋼球從斜面A點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時(shí)速度為v₁，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離s₁；
步驟2：讓鋼球從斜面B點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時(shí)速度為v₂，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離s₂
步驟3：改變鋼球的質(zhì)量讓鋼球從A點(diǎn)由靜止開始下滑，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離S₃．
（1）比較v₁、v₂，可知v_l

＞

v₂（選填“＞”、“＜”、“=”）這是因?yàn)?!--BA-->

A點(diǎn)的高度高，重力勢(shì)能大，到達(dá)底部時(shí)轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能大

．
（2）設(shè)計(jì)步驟l和步驟2的目的是

探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系

．
（3）比較步驟

1

和步驟3可以探究動(dòng)能大小和物體質(zhì)量的關(guān)系．
（4）若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將

不能

（能/不能）達(dá)到探究目的，理由是

沒(méi)有摩擦力，小球和木塊將一直不停地運(yùn)動(dòng)下去，無(wú)法比較距離

．
（5）小球從斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木塊后繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，木塊在水平木板上滑動(dòng)0.4m后停下，如圖所示，木塊在滑動(dòng)過(guò)程中受到0.5N的摩擦力，設(shè)木塊克服摩擦力所做的功為W，小球與木塊碰撞前的動(dòng)能為E_k，則E_k

大于

W（選填：大于、等于或/小于）．理由是

小球還繼續(xù)運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能

．

Answer 1

分析：（1）同一個(gè)物體質(zhì)量不變，被舉高的越高，具有的重力勢(shì)能越大，到達(dá)斜面底部時(shí)轉(zhuǎn)化的動(dòng)能越多；
（2）分析步驟1和步驟2中控制的量和改變的量，得出探究的問(wèn)題；
（3）探究動(dòng)能的大于與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制物體的速度相同，即物體從同一高度下滑；
（4）若水平面絕對(duì)光滑，木塊就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)法比較木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，達(dá)不到探究目的；
（5）小車到達(dá)水平面時(shí)具有動(dòng)能，與木塊碰撞后，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移給木塊，使木塊克服摩擦做功；另一部分小車自身克服摩擦做功，據(jù)此分析．

解答：解：（1）A點(diǎn)高于B點(diǎn)，小球在A點(diǎn)處具有的重力勢(shì)能大于在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能，所以當(dāng)同一小球滑下時(shí)，v₁大于v₂；
（2）在步驟1和步驟2中，物體的質(zhì)量相同，速度不同，因此是在質(zhì)量相同的情況下，探究動(dòng)能與速度的關(guān)系；
（3）步驟1和步驟3則是在速度相同的情況下，探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；
（4）若水平面絕對(duì)光滑，木塊就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)法比較木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，達(dá)不到探究目的；
（5）碰撞前小車的動(dòng)能為E_K，與木塊碰撞后，一部分轉(zhuǎn)移給木塊克服摩擦做功為W；另一部分小球自身克服摩擦做功W′，所以E_k＞W(wǎng)．
故答案為：
（1）＞；A點(diǎn)的高度高，重力勢(shì)能大，到達(dá)底部時(shí)轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能大；
（2）探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；
（3）1；
（4）不能；沒(méi)有摩擦力，小球和木塊將一直不停地運(yùn)動(dòng)下去，無(wú)法比較距離；
（5）大于；在撞擊后，小球還繼續(xù)運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能．

點(diǎn)評(píng)：（1）實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法的思想，研究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制速度相同，研究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量相同．
（2）實(shí)驗(yàn)采用了轉(zhuǎn)換法的思想，小球動(dòng)能的大小，通過(guò)平面上木塊被撞擊的距離來(lái)體現(xiàn)．