Question

小紅猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動速度有關(guān)，于是設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關(guān)．
（1）讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．

上述甲、乙兩組實驗中：
①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時，具有相同的

速度

．
②選用圖甲探究的是動能與

速度

的關(guān)系，得出的結(jié)論是：

在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，物體的動能越大

．選用圖乙探究的是動能與

質(zhì)量

的關(guān)系．
③物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法等；本實驗中運(yùn)用了兩種研究方法，一是

控制變量

法；二是轉(zhuǎn)換法，就是用

紙盒被推動距離的大小

來表示小球動能的大小．

Answer 1

分析：①小球從光滑斜面上由靜止開始下滑，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，當(dāng)小球下滑高度相同時，小球到達(dá)水平面的速度相等；
②根據(jù)控制變量法的要求分析圖示實驗情景，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象判斷實驗?zāi)康�、得出實驗結(jié)論；
③本實驗應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，通過觀察紙盒被推動距離的大小判斷小球動能的大�。�

解答：解：
（2）①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下，它們到達(dá)水平面時的速度相同；
②由圖甲所示實驗可知，小球的質(zhì)量相等而小球下滑時的高度不同，小球到達(dá)水平面時的速度不同，小球到達(dá)水平面時的速度越大，紙盒被推動的距離越大，小球的動能越大，由此可知：選用圖甲探究的是動能與速度的關(guān)系，由實驗可得：在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，物體的動能越大．由圖乙所示實驗可知，小球下滑的高度相同而質(zhì)量不同，用途乙所示實驗可以探究動能與質(zhì)量的關(guān)系．
（3）物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，研究動能與其中一個因素關(guān)系時，應(yīng)采取控制變量法；實驗中通過觀察紙盒被撞擊后運(yùn)動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小，這種研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法．
故答案為：①速度；②速度；在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，物體的動能越大；質(zhì)量；③控制變量；紙盒被推動距離的大小．

點評：解決此類問題要會利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究影響動能的大小因素，是中考探究實驗考查的重點．