某同學在探究“動能大小與哪些因素有關”的試驗中，設計了圖*所示的實驗方案，並進行了如下的實驗：步驟1：l：讓鋼...

問題詳情：

某同學在探究“動能大小與哪些因素有關”的試驗中，設計了圖*所示的實驗方案，並進行了如下的實驗：

步驟1：l：讓鋼球從斜面A點由靜止開始下滑，到達水平面時速度為v1，撞擊木塊並使木塊移動，記下木塊移動的距離s1；

步驟2：讓鋼球從斜面B點由靜止開始下滑，到達水平面時速度為v2，撞擊木塊並使木塊移動，記下木塊移動的距離s2

步驟3：改變鋼球的質量讓鋼球從A點由靜止開始下滑，撞擊木塊使木塊移動，記下木塊移動的距離s3．

（1）比較v1、v2，可知vl＞v2，原因：鋼球的重力勢能越大，轉化為鋼球的　　能越大．

（2）比較步驟　　和步驟3可以探究動能大小和物體質量的關係．

（3）鋼球從斜面上滑下後，碰撞到斜面底端水平放置的木塊後繼續向前運動，兩者在水平木塊上滑行一段距離後停下，如圖*所示，設木塊克服摩擦力所做的功為W，小球與木塊碰撞前的動能為Ek，則Ek　　W（選填“＞”“＜”“=”）．

（4）實驗結束後，該同學拿走木塊，先後將同一小球從同一斜面的不同高度處靜止釋放，記錄小球在相同表面上滑行到靜止的距離，如圖乙所示，根據此現象，小剛得出了動能與速度有關的結論．你認為該同學實驗方案是否合理．　　（選填“合理”或“不合理”）

（5）若利用圖乙器材還準備探究“阻力對物體運動的影響”．為完成探究任務，該同學需要從下面提供器材中選擇的器材有　　（填序號）．提供器材：①砝碼、②毛巾和棉布、③*簧測力計．

【回答】

【考點】探究影響物體動能大小的因素．

【分析】此題中研究了物體動能與質量、速度兩個物理量間的關係，通過控制變量法進行探究是本實驗的突出特點，因此，明確變量與不變量，通過分析現象可得出相應的結論．

探究“阻力對物體運動的影響”需要選擇與接觸面粗糙程度有關的實驗器材．

【解答】解：（1）A點高於B點，同一鋼球在A點處具有的重力勢能大於在B點處的重力勢能；鋼球從斜面上向下滾動時，重力勢能轉化為動能，所以鋼球從A點釋放時，滾動到水平面時的動能較大，速度也較大，即vl＞v2；

（2）步驟1和步驟3控制鋼球在斜面上的初始位置相同，滾動到水平面上的速度相同，改變鋼球的質量，則是在速度相同的情況下，探究動能與質量的關係；

（3）小球到達水平面時具有動能，推動木塊運動時，一部分動能轉移給木塊使木塊運動，一部分克服摩擦，轉化成內能，故則Eo＞W；

（4）相同的表面對小球的阻力是相同的，通過觀察小球滑行到靜止的距離大小可以判斷出小球的動能大小，即球滑行到靜止的距離越大，小球的動能越大；可以得出動能與速度的關係，該實驗方案正確；

（5）探究“阻力對物體運動的影響”需要選擇與接觸面粗糙程度有關的毛巾和棉布．

故*為：（1）動；（2）1；（3）＞；（4）合理；（5）②．

知識點：動能和勢能

題型：實驗,探究題