Question

18．在“探究物體的動能與哪些因素有關”的實驗時，小明讓大小不同的實心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下，在水平面上運動并推動木塊移動，如圖1所示．

（1）在水平面上放置木塊的目的是判斷小球動能的大小．
（2）小明選用大小不同鋼球從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下，是為了探究動能大小與質量的關系．
（3）若要探究物體的動能與另一因素的關系，做法是用同一個鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下，觀察木塊移動的距離．
（4）小明同學發(fā)現(xiàn)木塊移動的距離沒有其他同學的明顯，認為是木塊太重的原因造成．為了驗證猜測，小明設計了如圖2所示的“探究滑動摩擦力與壓力大小關系”的方案，經(jīng)過多次實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)如下

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
木塊對木板壓力F壓/N	2	3	4	5	6
彈簧測力計讀數(shù)F1/N	0.6	0.9	1.2	1.5	1.8

根據(jù)表中測量數(shù)據(jù)可以得出，滑動摩擦力f與壓力F大小之間的滿足關系式是：f=0.3F．

Answer 1

分析 （1）實驗中利用了轉換法來進行探究活動，小球能夠做功是觀察小球推動小木塊運動距離的遠近來體現(xiàn)小球具有動能的大小；
（2）掌握影響動能的兩個因素：質量和速度．找出相同的量和不同的量，便可得出結論；
（3）為了探究動能大小與速度的關系應控小球的制質量不變，改變小球的速度；
（4）由表格中的數(shù)據(jù)分析得出．

解答 解：
（1）物理學中，能夠做功的多少表示具有能量的大小，實驗中小球能夠做功是體現(xiàn)在推動小木塊運動，推動的距離越遠，表示小球能夠做的功越多，小球具有的動能就越大，所以通過觀察小木塊被推動的距離的大小，來判斷小球動能的大�。�
（2）掌握影響動能的兩個因素：質量和速度．找出相同的量和不同的量，小明選用大小不同鋼球，故質量不同，從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下，那么它們的速度相同，故該實驗是為了探究動能大小與質量的關系；
（3）為了探究動能大小與速度的關系應采用指控變量法，控制質量不變，改變速度，用同一個鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下，觀察木塊移動的距離；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)F=2N時，F(xiàn)₁=0.6N，當F=3N時，F(xiàn)₁=0.9N，則由此知F₁=0.3F，滑動摩擦力的大小等于拉力的大小，即彈簧測力計的示數(shù)大小，故滑動摩擦力的大小與壓力之間的表達式為：f=0.3F．
故答案為：（1）判斷小球動能的大��；（2）質量；（3）用同一個鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下，觀察木塊移動的距離；（4）f=0.3F．

點評 解決多因素問題時常利用控制變量法進行分析，對于動能的大小研究常采用轉換法進行分析．