Question

如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止自由滚下，撞击同一木块。请回答以下问题：

（1）设计实验的目的是研究钢球动能的大小与    的关系。 

（2）实验中，如果平面绝对光滑，还能得出结论吗？为什么？此时小球撞击前后动能大小会发生变化吗？为什么？

Answer

（1）速度（1分）。（2）不能得出结论，如果平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，无法根据它运动的远近来判断动能的大小（1分）。小球撞击木块后动能会减小（1分），原因：由于无摩擦，根据能量守恒定律，小球碰撞前的动能等于碰撞后木块和小球的总动能（只是机械能一部分发生了转移），这样小球的动能会减小（1分）。

【解析】

试题分析：（1）实验中采用控制变量的方法，保证同一钢球质量不变，同一斜面倾斜程度和接触面粗糙程度不变，不同的高度由静止自由滚下，则到水平面时，速度的大小一致，撞击木块后根据木块运动的距离来判断，球的动能的大小。所以实验的目的是研究钢球动能的大小与速度的关系；

（2）实验中根据撞击木块后木块运动的距离来判断能的大小，所以如果平面绝对光滑，即不受摩擦阻力，木块将做匀速直线运动，不会停下来，无法根据它运动的远近来判断动能的大小；

小球撞击木块后动能会减小。因为，撞击后，木块向前运动，获得了动能，根据能量守恒定律，能量即不会凭空产生，也不会凭空消失，则木块具有的动能是由钢球转移给它的，所以小球的动能必定会减小。

考点：物理学方法；动能的大小与哪些因素有关的实验。