Question

12．為了模擬研究汽車(chē)超載和超速帶來(lái)的安全隱患，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的探究實(shí)驗(yàn)，將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置，高度分別為h_A、h_B、h_C的位置滾下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止，請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法，對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行解答：
（1）用來(lái)研究超速安全隱患時(shí)，需要控制的變量是質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇甲乙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；在質(zhì)量相同情況下汽車(chē)的速度越大，其動(dòng)能就越大，行駛時(shí)危險(xiǎn)就越大，因此嚴(yán)禁汽車(chē)超速是減輕交通事故造成傷害的一個(gè)重要手段．
（2）用來(lái)研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)選擇甲丙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．交通運(yùn)輸中，在速度相同情況下汽車(chē)的質(zhì)量越大，其動(dòng)能就越大，行駛時(shí)危險(xiǎn)就越大，因此嚴(yán)禁汽車(chē)超載是減輕交通事故造成傷害的另一個(gè)重要手段．
（3）本實(shí)驗(yàn)用了控制變量法 和轉(zhuǎn)換法兩種研究方法．

Answer 1

分析 （1）（2）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．對(duì)照?qǐng)D示，結(jié)合控制變量法可得出結(jié)論．
（3）實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法來(lái)研究小球動(dòng)能的大小，即觀察小球撞擊木塊移動(dòng)的距離遠(yuǎn)近．

解答 解：（1）用來(lái)研究超速安全隱患時(shí)，應(yīng)控制質(zhì)量不變，改變速度，故應(yīng)選擇甲乙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；由甲乙可知，在質(zhì)量相同的情況下，高度越高，速度越大，撞擊木塊的距離越遠(yuǎn)，這表明在質(zhì)量相同情況下，汽車(chē)的速度越大，其動(dòng)能就越大，行駛時(shí)危險(xiǎn)就越大．
（2）用來(lái)研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)控制速度不變，改變質(zhì)量，故應(yīng)選擇甲丙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；由甲丙可知，在速度相同的情況下，質(zhì)量越大，撞擊木塊的距離越遠(yuǎn)，這表明在速度相同情況下，汽車(chē)的質(zhì)量越大，其動(dòng)能就越大，行駛時(shí)危險(xiǎn)就越大．
（3）探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，控制變量和不變量，采用的是控制變量法；物體動(dòng)能的大小無(wú)法直接體驗(yàn)，可以通過(guò)小球?qū)δ緣K外做功的多少來(lái)體現(xiàn)小球動(dòng)能的多少，即通過(guò)木塊被推動(dòng)的距離來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小，所用方法為轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）質(zhì)量；甲乙；速度；（2）甲丙；質(zhì)量；（3）控制變量法；轉(zhuǎn)換法．

點(diǎn)評(píng) 明確影響動(dòng)能大小的因素，知道自由滾下的物體到達(dá)水平面的速度取決于物體的高度，跟質(zhì)量無(wú)關(guān)．