小明在觀察汽車的啟動和剎車過程時,發(fā)現(xiàn):小轎車啟動得快而重型卡車啟動得慢;而同一輛汽車剎車時,速度慢時很容易就停下來了,而速度快時則不太容易停下來。他覺得速度和質(zhì)量對物體的慣性都有影響。老師指導他用實驗進行探究并告知兩個理論知識。
知識1:慣性大小表現(xiàn)為外力改變物體運動狀態(tài)的難易程度;
知識2:物體運動狀態(tài)改變的難易程度,由速度變化的快慢來判定,速度變化慢表示運動狀態(tài)難改變。
實驗一:如圖甲所示的實驗裝置,在光滑的玻璃水平面(摩擦力忽略不計)上,質(zhì)量不同的小車A和小車B都從同一位置由靜止開始釋放,用速度測量儀測出小車的速度。兩次實驗記錄數(shù)據(jù)如下表,從表格中記錄的數(shù)據(jù)可以知道:
時間 試驗小車 |
0 |
1s |
2s |
3s |
小車A(10g) |
靜止 |
5cm/s |
10cm/s |
15cm/s |
小車B(20g) |
靜止 |
2cm/s |
4cm/s |
6cm/s |
(1)小車A做
加速
加速
直線運動,用同一個重物塊拉動小車A和B的目的是
使小車A和B受到的拉力大小相同
使小車A和B受到的拉力大小相同
。
(2)小車
B
B
(選填“A”或“B”)的運動狀態(tài)更難改變,這個實驗說明了慣性與質(zhì)量有關(guān)系。
實驗二:利用1個小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度測量儀設(shè)計了如圖乙所示實驗,每次實驗小球從同一斜面的不同高度靜止開始釋放,實驗數(shù)據(jù)如下表。
實驗次數(shù) |
釋放高度h |
到達水平面的速度v0 |
速度從v0~0時間t |
在水平面上滑動的距離s |
第1次 |
h1 |
5cm/s |
2s |
5cm |
第2次 |
h2 |
10cm/s |
4s |
20cm |
第3次 |
h3 |
20cm/s |
8s |
80cm |
(3)這三次實驗中必須保持水平面木板的
粗糙程度
粗糙程度
相同,小球單位時間速度大小的變化量
相同
相同
(選填“相同”或“不同”)。
(4)結(jié)論:同一物體,受相同的外力,速度不同時,其運動狀態(tài)改變的難易程度
相同
相同
(選填“相同”或“不同”),物體的慣性與運動速度
無關(guān)
無關(guān)
(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。