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    16．某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
    步骤1：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面是的速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
    步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面是的速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
    步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3；
    （1）比较v1，v2，可知v1＞v2．原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的动能越大．
    （2）比较步骤1和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系．
    （3）钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面低端水平放置的木块后继续向前运动，两者在水平木块上滑行一段时间后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前都能为E1，则E1＞W（选填“＞”“＜”“=”）．
    （4）步骤1与步骤2两次实验操作中，木块受到的摩擦力分别为f1与f2，且s1＞s2，则f1=f2．
    （5）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论．你认为该同学实验方案是否合理合理（选填“合理”或“不合理”）
    （6）若利用图乙器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”．为完成探究任务，该同学需要从下面提供器材中选择的器材有②④（填序号）．提供器材：①砝码②毛巾③弹簧测力计④棉布．

    分析 （1）动能大小与物体的质量和速度有关；
    （2）探究动能大小和物体质量的关系，需控制速度相同，改变物体的质量；
    （3）物体在运动过程中克服摩擦做功，自身能量减小；
    （4）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关；
    （5）探究动能大小与速度的关系，应控制质量相同，改变物体的速度；
    （6）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的实验器材．

    解答 解：（1）A点高于B点，同一钢球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；钢球从斜面上向下滚动时，重力势能转化为动能，所以钢球从A点释放时，滚动到水平面时的动能较大，速度也较大，即vl＞v2；
    （2）步骤1和步骤3控制钢球在斜面上的初始位置相同，滚动到水平面上的速度相同，改变钢球的质量，则是在速度相同的情况下，探究动能与质量的关系；
    （3）小球到达水平面时具有动能，推动木块运动时，一部分动能转移给木块使木块运动，一部分克服摩擦，转化成内能，故则E1＞W；
    （4）步骤1与步骤2两次实验操作中，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，所受摩擦力相等；
    （5）相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球滑行到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，即球滑行到静止的距离越大，小球的动能越大；可以得出动能与速度的关系，该实验方案正确；
    （6）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布．
    故答案为：（1）动；（2）1；（3）＞；（4）=；（5）合理；（6）②④．

    点评 本题考查影响物体动能大小的实验．通过实验考查了学生对控制变量法的运用，通过实验过程在不同实验中的联系，考查了学生对基本知识的掌握．

    练习册系列答案
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