Question

图甲是小新研究的实验装置，实验中让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．图乙是小华研究的实验装置，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．请回答以下问题：

（1）小新设计甲实验的目的是研究____；小华设计乙实验的目的是研究小车的运动状态改变情况与所受____的关系．图乙实验中，我们将观察到在越光滑的平面上，小车能运动的距离越____．

（2）若想探究摩擦阻力大小与接触面粗糙程度的关系，则还需弹簧测力计具体测量出在粗糙程度不同的平面上运动的物体所受摩擦力的大小，如图丙所示．此实验过程中，弹簧测力计应拉动木块作____运动，根据____知识可测得摩擦力大小．

（3）另一小组研究弹性势能时设计了如图所示的实验，将一小球置于弹簧的右端，将弹簧每次压缩到不同的长度，松开后，让弹开的小球钻入位于同一位置的相同纸盒并留在其中。分析比较每次纸盒____，从而可比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小，若桌面绝对光滑，该实验将____(能／不能)达到探究目的。理论推导和实验结果均表明，弹簧发生弹性形变时弹性势能的大小。其中E_p表示弹性势能，单位是J，x是弹簧长度的改变量，单位是m，k称为弹簧的劲度系数，则k的单位是____．

Answer

动能与质量的关系 阻力 远 匀速直线 二力平衡 移动距离 不能 J/m2

【解析】

（1）图甲实验中球所处的高度相同，质量不同，所以可以探究动能的大小与质量的关系；乙实验中小车在同一高度滑下，则到达底端的速度相同，但在粗糙程度不同的平面上运动时所受的摩擦力不同，所以可以探究小车的运动与所受阻力的关系；乙实验中，让小车从斜面的相同高度滑下，保证了在水平面运动的起始速度相同，所以水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度变化的越慢，故小车运动的距离会越远；

（2）实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动时，拉力与摩擦力平衡，由二力平衡条件知道，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；

（3）根据题意知道，由于要改变弹簧的弹性形变大小，所以要将同一个弹簧压缩不同的长度；观察纸盒被推动距离的远近来比较弹性势能的大小；由于水平面绝对光滑，所以，纸盒在滑动过程中不受力，即纸盒会做匀速直线运动，所以，无法比较纸盒移动距离的远近，达不到探究目的；由于，所以 由于Ep 单位是J，x单位是m，故k的单位是J/m2。