Question

17、如圖所示，某同學(xué)將兩個(gè)相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它們探究動(dòng)能或重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)．
（1）將A、B兩球（m_A＜m_B）分別從兩斜面的相同高度處由靜止同時(shí)釋放，觀察到它們并排滾動(dòng)且始終相對(duì)靜止．這表明在滾動(dòng)的任一時(shí)刻，兩球的速度

相同

，且兩球的速度跟

質(zhì)量

無(wú)關(guān)．
（2）分別在水平桌面上的C、C’處放置相同的木塊，再將兩球分別從兩斜面的相同高度處由靜止同時(shí)釋放，觀察到

B

球?qū)⒛緣K撞得更遠(yuǎn)．由此可得出結(jié)論：①

運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大（物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量有關(guān)）

；
②

高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢(shì)能越大（物體的重力勢(shì)能與它的質(zhì)量有關(guān)）

．

Answer 1

分析：（1）由于兩球原來(lái)的位置相同，運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后，兩球的位置沒(méi)有變化，極始終相對(duì)靜止，由此可知，兩球的速度大小關(guān)系．
由題意知，兩個(gè)球的質(zhì)量不同，但兩球的速度始終相等，由此得到球的速度與質(zhì)量的關(guān)系．
（2）由于兩球的質(zhì)量不同，速度相同，根據(jù)動(dòng)能的決定因素可知其動(dòng)能大小不同，所以將球撞擊的距離也不同，動(dòng)能大的球?qū)⒛緣K撞得更遠(yuǎn)．因此要確定哪個(gè)球?qū)⒛緣K撞擊的更遠(yuǎn)，就要先確定哪個(gè)球的動(dòng)能更大．
①通過(guò)球木塊被撞擊的距離遠(yuǎn)近可以體現(xiàn)物體球的動(dòng)能的多少．根據(jù)兩個(gè)球的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，利用控制變量法的思想，即可得出結(jié)論．
②球下落的過(guò)程，是將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程，轉(zhuǎn)化出來(lái)的動(dòng)能越多，說(shuō)明物體具有的重力勢(shì)能就越多．根據(jù)兩球開(kāi)始下落是的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，利用控制變量法的思想，可以得出重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系．

解答：解：（1）由于兩球從相同的高度同時(shí)滾落，且在每一時(shí)刻，兩者的位置都相對(duì)靜止，即，經(jīng)過(guò)了相同的時(shí)間，運(yùn)動(dòng)的距離相同，由此可知，兩球的速度始終相等．
由題意知，兩個(gè)球的質(zhì)量不同，但在每一時(shí)刻的速度相同，所以兩個(gè)球的速度大小與質(zhì)量無(wú)關(guān)．
（2）到達(dá)底端時(shí)，兩球的速度相等，由于B球的質(zhì)量大，所以，根據(jù)動(dòng)能的決定因素可知，其動(dòng)能就大，將木塊撞擊的就遠(yuǎn)．
A、B兩個(gè)球的速度大小相同，由于質(zhì)量的不同導(dǎo)致了兩個(gè)球的動(dòng)能不同，并且質(zhì)量大的物體的動(dòng)能大，由此可得出如下結(jié)論：運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大或物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量有關(guān)．
球在向下滾動(dòng)的過(guò)程中，是將球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，B球的動(dòng)能大，說(shuō)明B球原有的重力勢(shì)能也大，由于A、B兩球的高度相同，質(zhì)量不等，由此可以得出，物體的重力勢(shì)能大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，且質(zhì)量越大，重力勢(shì)能就越大．
故答案為：（1）相等；質(zhì)量；
（2）B；①運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大（物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量有關(guān)）；
②高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢(shì)能越大（物體的重力勢(shì)能與它的質(zhì)量有關(guān)）．

點(diǎn)評(píng)：在此題中，物體動(dòng)能的多少通過(guò)木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近反應(yīng)出來(lái)；把握兩個(gè)球的異同點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合控制變量法的思路，即可確定球的動(dòng)能、重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系．