Question

图（a）是探究“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灌下，碰到同一木块上；图（b）是探究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答一下问题：

（1）图（a）实验的目的是探究钢球动能的大小与______的关系．通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小，这种常用的实验方法是法______．
（2）图（b）实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是：______．
水平面越光滑，小车受到的摩擦力越______（填“大”或“小”），根据小车运动距离的远近，推理得出：运动的物体如果不受外力作用，将永远做______．
（3）小明同学想在图（a）基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，请你帮他设计实验，写出简要的实验步骤及论证方法：______．

Answer

（1）动能大小和物体的质量、运动速度有关，实验中采用控制变量法，研究动能和运动速度的关系时，控制质量不变；
实验中采用转换法，通过比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小；
（2）让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使其具有相同的速度；小车受的摩擦力越小，小车运动的越远，推力得出，运动的物体如果不受外力作用，将永远做匀速直线运动；
（3）探究物体动能的大小与质量的关系，必须控制小球的运动速度相同．
【解析】
（1）图（a）让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，小球的质量不变，改变高度，改变了小球的运动速度，所以图（a）实验的目的是探究钢球动能的大小与运动速度的关系；
实验中采用转换法，通过比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小；
（2）让小车从斜面的相同高度滑下，是为了使小车在水平面运动的起始速度相同；
水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，根据小车运动距离的远近，推理得出：运动的物体如果不受外力作用，将永远做匀速直线运动；
（3）小明同学想在图（a）基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系，必须控制小球的速度不变，改变质量，即让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下；
实验步骤：让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，观察木块被推动距离的大小．
论证方法：如果两次实验中木块被推动距离相同，说明动能和物体的质量无关；如果两次实验中木块被推动距离不同，说明动能和物体的质量有关．
故答案为：（1）运动速度；转换法；
（2）使小车在水平面运动的起始速度相同；小；匀速直线运动；
（3）实验步骤：让不同质量的小球从斜面的同一高度滚下，观察木块被推动距离的大小．
论证方法：如果两次实验中木块被推动距离相同，说明动能和物体的质量无关；如果两次实验中木块被推动距离不同，说明动能和物体的质量有关．