Question

17．如圖所示，小華同學(xué)在“研究物體動能與哪些因素有關(guān)”的實驗中，將A、B、C三個小球先后從同一裝置的h_A、h_B、h_C高處滾下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B）推動紙盒運動一段距離直至小球靜止．
（1）本實驗的研究對象是小球（選填“小球”或“紙盒”），從圖中可以看出，A、B、C三個小球剛到達水平面時，小華認為丙球的動能最大，他這樣判斷的理由是丙圖的小球推動木塊最遠，做功最多，所以丙球到達水平面時的動能最大．
（2）分析甲、丙兩圖，得到的實驗結(jié)論是物體速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大．
（3）小華同學(xué)還聯(lián)想到小球可以模擬汽車，來研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，當用來研究超載安全隱患時，應(yīng)選擇甲丙兩個圖所示實驗進行比較．當用來研究超速安全隱患時，應(yīng)選擇甲乙兩個圖所示實驗進行比較．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗?zāi)康拇_定研究對象．
當要研究的物理量不易直接測量時，都要想辦法把它們的大小間接表示出來．這種研究物理問題的方法叫轉(zhuǎn)換法．小球動能的大小不能直接用眼睛觀察，而是通過觀察小球推動木塊所做的功的大小來反映，小球推動木塊越遠，做功越多，小球具有的動能越大．
（2）動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度，對于這類多因素問題應(yīng)結(jié)合控制變量法進行分析．
（3）超載和超速都會帶來安全隱患，用來探究超載的隱患時，應(yīng)保持速度相同；探究超速的隱患時，應(yīng)保持質(zhì)量相同．由此分析作答．

解答 解：
（1）圖中是探究“動能的大小與什么因素有關(guān)？”的實驗，研究對象是小球；
小球動能大小不能直接測量，而是通過小球推動木塊在水平面上移動的距離來反映．采用了轉(zhuǎn)換法．三個圖中，丙圖的小球推動木塊最遠，做功最多，所以丙球到達水平面時的動能最大．
（2）實驗中用甲、丙兩圖，質(zhì)量不同的小球的從斜面的同一高度由靜止滑下；C球把木塊推的遠，此得出的實驗結(jié)論是：物體速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大．
（3）超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大．選擇到達水平面的速度相等，質(zhì)量不同的小球進行實驗，即甲、丙兩圖符合題意；
超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大．選擇質(zhì)量相等到達水平面速度不同的小球，即甲、乙兩圖符合題意．
故答案為：
（1）小球；丙；丙圖的小球推動木塊最遠，做功最多，所以丙球到達水平面時的動能最大；
（2）物體速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大；
（3）甲丙；甲乙．

點評 此類實驗題目是考查對控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對實驗現(xiàn)象進行分析，歸納出正確的結(jié)論．同時考查了能量間的轉(zhuǎn)化．