Question

4．小華為了探究物體動能的大小與質(zhì)量、速度的關(guān)系，設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗．

實驗甲：質(zhì)量相同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
實驗乙：質(zhì)量不同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
（1）要探究物體動能的大小與速度的關(guān)系應(yīng)選用甲圖．（填“甲”、“乙”）
（2）甲、乙兩組實驗可以得出的結(jié)論是動能大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大、質(zhì)量越大，動能就越大．
（3）這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的距離來比較物體的動能大小，下列實例中與此實驗方法相同的有②．（填編號）
①認識電流大小時，用水流進行類比
②用紅墨水在水中的擴散現(xiàn)象來認識分子是運動的．

Answer 1

分析 （1）掌握控制變量法在實驗中的應(yīng)用：要探究動能與速度的關(guān)系，需保持物體的質(zhì)量相等，速度不同，所以使同一小球從不同的高度滾下；
要探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，需保持物體的速度相等，質(zhì)量不同，所以使質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下；
（2）根據(jù)甲、乙兩圖分析得出影響動能大小的因素；
（3）掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用：實驗中通過木塊被小球推動的距離來反應(yīng)小球動能的大�。�

解答 解：（1）要探究物體動能的大小與速度的關(guān)系，需保持物體的質(zhì)量相等，速度不同，甲圖讓同一小球從不同的高度滾下，可以探究動能與速度的關(guān)系；
乙圖中，讓質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下，所以是探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）由圖甲知，小球的質(zhì)量相等，小球滾下的高度越大，到達底面的速度越大，則將木塊推動的越遠，說明具有的動能越大，可得當(dāng)物體的質(zhì)量相等時，物體的速度越大，動能越大；
由圖乙知，質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下，速度相等，小球的質(zhì)量越大，木塊被推動得越遠，說明動能越大，可得當(dāng)物體的速度相等時，物體質(zhì)量越大，動能越大；
綜合可知動能大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大、質(zhì)量越大，動能就越大；
（3）這個實驗中，利用小球推動木塊距離的長短來比較物體的動能大小，這是應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；
①認識電流大小時，用水流進行類比，這是類比的方法，不符合題意；
②用紅墨水在水中的擴散現(xiàn)象來認識分子是運動的，是轉(zhuǎn)換法，符合題意．
故答案為：（1）甲；（2）動能大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大、質(zhì)量越大，動能就越大；（3）距離；②．

點評 此題是探究物體動能的大小與質(zhì)量、速度的關(guān)系，主要考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法在實驗中的應(yīng)用，這兩種方法的應(yīng)用很典型．