Question

4．利用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”．將小球A、B分別拉倒與豎直方向成一定角度θ的位置，然后都由靜止釋放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時，將與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止．圖中的擺長L都相同，θ₁＜θ₂，球A、B的質(zhì)量分別為m_A、m_B（m_A＜m_B）．

（1）圖甲、乙所示，同時釋放A、B，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直位置這表明兩小球在擺動過程中的任一時刻的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)．觀察木塊C的距離可以得出結(jié)論速度相同時，質(zhì)量越大，物體的動能越大；．
（2）丙重小球B以更大的角度θ，從豎直位置靜止釋放，目的是為了使小球到達(dá)豎直位置時速度不同，觀察發(fā)現(xiàn)木塊C在圖丙中的距離比圖乙中滑行的更遠(yuǎn)些，由此可得出結(jié)論質(zhì)量相同時，速度越大，物體的動能越大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可判斷小球到達(dá)豎直位置的速度與小球的質(zhì)量無關(guān)；比較甲、乙兩圖的速度、質(zhì)量的關(guān)系便可得出結(jié)論；
（2）同一小球以更大的角度靜止釋放后，小球到達(dá)豎直位置時的速度更大，可以探究動能大小與物體速度的關(guān)系；比較乙、丙兩圖中木塊C滑行的距離可以判斷動能的大小，從而得出結(jié)論．

解答 解：（1）甲、乙兩圖中，小球的質(zhì)量不同，擺角θ相同，同時釋放A、B，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，表明兩小球在擺動過程中任一時刻的速度大小相同，速度的大小與小球的質(zhì)量無關(guān)；
觀察可知，乙圖中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，說明B球的動能較大；甲、乙兩圖中，A、B兩球達(dá)到豎直位置時的速度相等，而m_A＜m_B，說明速度相同時，質(zhì)量越大，物體的動能越大．
（2）乙、丙兩圖，小球的質(zhì)量相同，θ₁＜θ₂，所以丙圖中小球達(dá)到豎直位置時的速度更大，丙圖中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，說明質(zhì)量相同時，速度越大，物體的動能越大．
答案：（1）質(zhì)量；速度相同時，質(zhì)量越大，物體的動能越大；
（2）速度；質(zhì)量相同時，速度越大，物體的動能越大．

點評 解答本題需要知道：小球動能的大小是通過木塊C滑行的距離來反映的，方法為轉(zhuǎn)換法；小球到達(dá)豎直位置時的速度是由擺角θ決定，與小球的質(zhì)量m無關(guān)，這個可以由生活經(jīng)驗得到．