Question

某同學(xué)在探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：

步驟1：讓鋼球從斜面A點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時(shí)速度為v₁，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離S₁；
步驟2：讓鋼球從斜面B點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時(shí)速度為v₂，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離S₂；
步驟3：改變鋼球的質(zhì)量讓鋼球從A點(diǎn)由靜止開始下滑，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離S₃．
（1）比較v₁、v₂，可知v_l______V₂（選填“＞”、“＜”、“=”）這是因?yàn)開_____．
（2）設(shè)計(jì)步驟1和步驟2的目的是______．
（3）比較步驟______和步驟3可以探究動(dòng)能大小和物體______的關(guān)系．

Answer 1

解：（1）A點(diǎn)高于B點(diǎn)，小球在A點(diǎn)處具有的重力勢(shì)能大于在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能，所以當(dāng)同一小球滑下時(shí)，v₁大于v₂；
（2）在步驟1和步驟2中，物體的質(zhì)量相同，速度不同，因此是在質(zhì)量相同的情況下，探究動(dòng)能與速度的關(guān)系；
（3）步驟1和步驟3則是在速度相同的情況下，探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系．
故答案為：
（1）＞，小球在A點(diǎn)處具有的重力勢(shì)能大于在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能；
（2）探究在質(zhì)量一定時(shí)，物體動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系；
（3）1，質(zhì)量．
分析：此題中研究了物體動(dòng)能與質(zhì)量、速度兩個(gè)物理量間的關(guān)系，通過控制變量法進(jìn)行探究是本實(shí)驗(yàn)的突出特點(diǎn)，因此，明確變量與不變量，通過分析現(xiàn)象可得出相應(yīng)的結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：物體動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，因此，在研究一個(gè)變量與兩個(gè)變量之間的關(guān)系時(shí)，我們依然要用控制變量法來(lái)進(jìn)行探究．明確了這一點(diǎn)，再分析此題的現(xiàn)象就容易多了．