Question

9．小偉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)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，讓小球沿同一光滑斜面向下運(yùn)動，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．

（1）圖甲是控制兩球的質(zhì)量相等，探究的是動能與速度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：質(zhì)量相等時，物體的速度越大，動能越大．
（2）圖乙中讓不同質(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．選用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，物體的質(zhì)量越大，動能越大．
（3）實(shí)驗(yàn)中是通過比較紙盒被推移動的距離來比較小球動能大小的；若水平面光滑，不能（選填能和不能）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）影響動能大小的因素有質(zhì)量和速度，實(shí)驗(yàn)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，要讓鋼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；
（3）實(shí)驗(yàn)中是通過比較紙盒被小球撞擊后移動的距離來比較小球動能大小的；若水平面絕對光滑，則物體將做勻速直線運(yùn)動．

解答 解：（1）由甲圖可知，兩球質(zhì)量相同，所以是控制兩球的質(zhì)量相等；而兩球所處高度不同，兩球到達(dá)斜面底端時的速度不同，故探究的是動能與速度的關(guān)系；根據(jù)甲圖可知，質(zhì)量相同時，小球從斜面上較高的高度滾下時，小球到達(dá)斜面底端的速度大，紙盒被撞擊后運(yùn)動的距離遠(yuǎn)，說明速度大的小球其動能大；由此得出結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能越大．
（2）選用圖乙時，從斜面的同一高度滾下，讓小球到達(dá)斜面底端的速度相同；圖乙中兩球的質(zhì)量不同，故選用圖乙探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系；根據(jù)乙圖可知，高度相同時，小球到達(dá)斜面底端時的速度相同，質(zhì)量大的小球撞擊紙盒后，紙盒運(yùn)動的距離遠(yuǎn)，說明質(zhì)量大的小球其動能大；由此得出結(jié)論：速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大．
（3）實(shí)驗(yàn)中是通過比較紙盒被推移動的距離來比較小球動能大小的；若本實(shí)驗(yàn)裝置中的水平面絕對光滑，則小球和紙盒將做勻速直線運(yùn)動，不能達(dá)到探究的目的．
故答案為：（1）質(zhì)量；速度；質(zhì)量相等時，物體的速度越大，動能越大；（2）速度；質(zhì)量；速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；（3）紙盒被推移動的距離；不能．

點(diǎn)評 此類實(shí)驗(yàn)題目是考查對控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納出正確的結(jié)論．