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，分析上述甲、乙兩組實驗，回答以下問題：
A、如圖乙所示，實驗時讓不同質(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

．此過程中小球的

重力勢

能轉(zhuǎn)化為小球的動能；
B、選用如圖甲探究的是動能與

速度

的關(guān)系，得出的結(jié)論是：

質(zhì)量相同時，物體運(yùn)動的速度越大，動能越大

．
C、選用如圖乙探究的是動能與

質(zhì)量

的關(guān)系，得出的結(jié)論是：

速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大

．
D、物理研究方法有許多，如等效替代法、轉(zhuǎn)化法、類比法、控制變量法；本實驗中運(yùn)用了兩種研究方法，一是轉(zhuǎn)化法、就是用紙盒移動的距離長短來表示小球動能的大小，二是

控制變量

法．

Answer 1

分析：（1）影響動能大小的因素有質(zhì)量和速度，實驗過程要采用控制變量法；
（2）當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓小球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；
當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同．

解答：解：A、圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下，這樣它們到達(dá)斜面底端的運(yùn)動速度相等；
小球在滾下過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；
B、讓質(zhì)量相同的小球沿斜面的不同高度由靜止?jié)L下，撞擊水平板上的木塊，這是控制了質(zhì)量相同，目的是探究物體的動能與運(yùn)動速度的關(guān)系，能得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時，物體運(yùn)動的速度越大，動能越大；
C、選用圖乙，讓質(zhì)量不同的小球，由斜面的同一高度滾下，撞擊水平板上的木塊，這是控制了小球的運(yùn)動速度相同，目的是探究物體的動能與質(zhì)量的關(guān)系，能得出的結(jié)論是：速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大；
D、實驗中通過觀察木塊被撞擊后運(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；
在探究動能大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系時，用到了控制變量法．
故答案為：A、速度；重力勢；B、速度；質(zhì)量相同時，物體運(yùn)動的速度越大，動能越大；C、質(zhì)量；速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大；D、控制變量法．

點(diǎn)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(diǎn)之一．