Question

【题目】某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的试验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验： 步骤1：l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为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，到达水平面时速度为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vl＞v2 ， 原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的能越大．
（2）比较步骤和步骤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，碰撞到斜面底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距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前的动能为Ek ， 则EkW（选填“＞”“＜”“=”）．
（4）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从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．（选填“合理”或“不合理”）
（5）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（填序号）．提供器材：①砝码、②毛巾和棉布、③弹簧测力计．

Answer 1

【答案】
（1）动
（2）1
（3）＞
（4）合理
（5）②
【解析】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Eo＞W；（4）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；（5）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． 所以答案是：（1）动；（2）1；（3）＞；（4）合理；（5）②．