Question

小明為了探究動能的大小與哪些因索有關(guān)，他設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的實驗，讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后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，如圖甲和乙所示．
分別讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面從B處開始向下運動，然后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，如圖乙和丙所示．上述實驗中：
（1）通過觀察

紙盒被推動的距離

來比較小球的動能大小，因此，從

B

處滾下的小球到達(dá)平面上動能較大．
（2）要探究動能與物體運動速度的關(guān)系應(yīng)選用

甲和乙

圖，選擇的理由是

保持小球的質(zhì)量相等

．
（3）乙和丙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是

到水平面的速度相等

．
（4）上述實驗可以得出的結(jié)論是

物體動能的大小和物體的質(zhì)量、速度有關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）小球的動能的大小由小球的質(zhì)量和速度來決定，研究動能大小與這兩個因素的關(guān)系時，要用到控制變量法，小球起始點的高度體現(xiàn)了小球速度，小球動能的多少是通過它能夠?qū)ν庾龉Φ亩嗌賮眢w現(xiàn)的；
（2）動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)．實驗時用控制變量法分別探究；
（3）實驗過程要采用控制變量法，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．
（4）動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度，所以應(yīng)該利用控制變量法去分析解決，當(dāng)研究動能與某個因素關(guān)系時，應(yīng)該控制其它因素不變；然后可得出結(jié)論．

解答：解：（1）小球推動紙盒，對紙盒做功，對紙盒做功的多少體現(xiàn)小球動能的多少，小球?qū)⒓埡型频脑竭h(yuǎn)，說明小球的動能越多；因此，由圖可知，從B處滾下的小球到達(dá)平面上動能較大．
（2）動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，若要探究動能的大小與速度的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量相同，速度不同．所以要探究動能與物體運動速度的關(guān)系應(yīng)選用甲和乙圖；
（3）為了探究物體的動能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該讓不同質(zhì)量的鋼球沿斜面同一高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊，這樣它們到水平面的速度相等；
（4）經(jīng)過以上分析可以看出，動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能也越大．
故答案為：（1）紙盒被推動的距離；B；（2）甲和乙；保持小球的質(zhì)量相等；（3）到水平面的速度相等；（4）物體動能的大小和物體的質(zhì)量、速度有關(guān)．

點評：動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度．要研究物體的動能與物體的質(zhì)量和速度的關(guān)系時，要從控制變量法的思路入手分析．注意解本題時，要把握轉(zhuǎn)換法和控制變量法的運用．