16. 现提供一块长木板、一个小木块、一颗小钢珠、两块磁体、两个小车、两个皮球,请从中任选器材设计几个实验,说明以下力学知识。
(1)两个互不接触的物体间也可以产生力的作用。
(2)力的作用是相互的。
(3)力可以改变物体的形状。
(4)力可以改变物体的运动状态。

16.选两块磁体、两个小车,将磁体分别放在两个小车上,异名磁极相对,当两个小车靠近到一定距离时,它们由于相互吸引而相对运动,通过这个实验说明:(1)两个互不接触的物体间也可以产生力的作用;(2)力的作用是相互的。
参考答案
取两个皮球并排放在桌面上,用两手对两球挤压,两球同时发生形变,通过这个实验说明:(3)力可以改变物体的形状;(2)力的作用是相互的。
用长木板和小木块搭一斜面,让小钢珠从上面滚下,在小钢珠滚下的路径旁边放一块磁体,在磁力的作用下小钢珠改变了运动方向,通过这个实验说明:(4)力可以改变物体的运动状态。

【分析】
这是一道限定器材的开放性力学实验设计题，解题时可以逐个对应待验证的结论匹配合适器材：1. 要验证互不接触的物体也能产生力，首先想到磁力属于非接触力，不需要物体直接接触就能产生作用，把磁体分别放在两个小车上，无需接触就能让两车同时运动，还能同步验证力的作用是相互的；2. 要验证力可以改变物体形状，选择易发生形变的皮球，挤压皮球就能直观看到形变，两个皮球互相挤压都发生形变，也能辅助验证力的作用是相互的；3. 要验证力可以改变物体的运动状态，让原本运动的小钢珠在磁力作用下改变运动方向，就能直观体现运动状态的改变。设计实验时要保证操作简单、实验现象明显，全部使用题目给出的器材即可。
【解析】
我们可以分三个实验完成四个力学结论的验证，操作步骤如下：
1. 验证结论(1)(2)：选取两块磁体、两个小车作为器材，将两块磁体分别固定在两个小车上，让两个小车上的磁体异名磁极相对，将两车放在水平桌面上，保证初始状态下两车互不接触，松手后可观察到两个小车同时向对方靠近运动。该现象说明互不接触的两块磁体之间产生了吸引力，同时两个小车同时相向运动，也能证明施力物体同时也是受力物体。
2. 验证结论(3)：选取两个皮球作为器材，将两个皮球并排放在水平桌面上，用双手同时向中间挤压两个皮球，可观察到两个皮球都出现凹陷的形变，直接体现力对物体形状的改变作用。
3. 验证结论(4)：选取长木板、小木块、小钢珠、一块磁体作为器材，用长木板和小木块搭建一个倾斜的斜面，让小钢珠从斜面顶端滚下沿水平面滚动，在小钢珠滚动的路径侧边放置一块磁体，可观察到小钢珠的运动轨迹向磁体一侧偏转，运动方向发生改变，体现力对物体运动状态的改变作用。
【答案】
选两块磁体、两个小车,将磁体分别放在两个小车上,异名磁极相对,当两个小车靠近到一定距离时,它们由于相互吸引而相对运动,通过这个实验说明:(1)两个互不接触的物体间也可以产生力的作用;(2)力的作用是相互的。
取两个皮球并排放在桌面上,用两手对两球挤压,两球同时发生形变,通过这个实验说明:(3)力可以改变物体的形状;(2)力的作用是相互的。
用长木板和小木块搭一斜面,让小钢珠从上面滚下,在小钢珠滚下的路径旁边放一块磁体,在磁力的作用下小钢珠改变了运动方向,通过这个实验说明:(4)力可以改变物体的运动状态。
【知识点】
力的作用效果；力的作用相互性；非接触力
【点评】
本题属于初中力学的开放性实验设计题，限定了可选器材，既考查学生对基础力学核心概念的理解程度，也锻炼学生的实验设计思维，设计时注意保证实验现象直观明显，能够直接对应要验证的物理规律即可，同一实验还可以同时验证多个结论，简化操作流程。
【难度系数】
0.6