小明在觀察汽車(chē)的啟動(dòng)和剎車(chē)過(guò)程時(shí),發(fā)現(xiàn):小轎車(chē)啟動(dòng)得快而重型卡車(chē)啟動(dòng)得慢;同一輛汽車(chē)剎車(chē)時(shí),速度慢時(shí)很容易就停下來(lái)了,而速度快時(shí)則不太容易停下來(lái)。他覺(jué)得速度和質(zhì)量對(duì)物體的慣性都有影響。老師指導(dǎo)他用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究并告知兩個(gè)理論知識(shí)。
知識(shí)1:慣性大小表現(xiàn)為外力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。
知識(shí)2:物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度,由速度變化的快慢來(lái)判定,速度變化慢表示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變。
實(shí)驗(yàn)一:如圖甲所示,在光滑的玻璃水平面(摩擦力忽略不計(jì))上,質(zhì)量不同的小車(chē)A和小車(chē)B從同一位置由靜止開(kāi)始釋放,用速度測(cè)量?jī)x測(cè)出小車(chē)的速度。兩次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如表1,從表格中記錄的數(shù)據(jù)可以知道:
表1:
物體 |
各時(shí)刻速度大小 |
0s |
1s |
2s |
3s |
小車(chē)A(10g) |
靜止 |
5cm/s |
10cm/s |
15cm/s |
小車(chē)B(20g) |
靜止 |
2cm/s |
4cm/s |
6cm/s |
(1)小車(chē)A做
加速
加速
直線運(yùn)動(dòng)。用同一個(gè)重物拉動(dòng)小車(chē)A和B的目的是
使小車(chē)A和B受到的拉力大小相同
使小車(chē)A和B受到的拉力大小相同
。
(2)小車(chē)
B
B
(選填“A”或“B”)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更難改變,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了慣性大小與質(zhì)量有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)二:利用1個(gè)小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)了如圖乙所示實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)將小球從同一斜面的不同高度由靜止開(kāi)始釋放,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2。
表2:
實(shí)驗(yàn)次序 |
釋放高度h |
到達(dá)水平面的 速度v0 |
速度從v0減小 到0的時(shí)間t |
在水平面上滑動(dòng) 的距離s |
1 |
h1 |
5cm/s |
2s |
5cm |
2 |
h2 |
10cm/s |
4s |
20cm |
3 |
h3 |
20cm/s |
8s |
80cm |
(3)這三次實(shí)驗(yàn)中必須保持水平木板的
粗糙程度
粗糙程度
相同。由表知,小球單位時(shí)間內(nèi)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(shí),其運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)速度
無(wú)關(guān)
無(wú)關(guān)
(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。