Question

在探究“物體的動能與什么因素有關”的實驗中，設計了如圖所示的實驗方案，并進行了以下三步實驗操作：
A、讓鐵球甲從斜面F點滾下打到一個小木塊上，推動木塊使木塊從位置A移動，記下木塊移動到的位置B．
B、讓鐵球甲從斜面E點滾下，打到相同的小木塊上，推動木塊使木塊從位置A移動，記下木塊移動到的位置C．
C、換一鐵球乙（m_乙＞m_甲）從斜面上F點滾下，打到相同的小木塊上，推動木塊從位置A移動，計下木塊移動到的位置D
（1）研究動能與速度的關系要控制

物體的質(zhì)量

，改變

物體下落高度

．具體做法是

選用質(zhì)量相同的兩個小球從斜面不同高度滾下

；研究動能與物體質(zhì)量關系控制

物體下落高度

，改變

物體的質(zhì)量

．具體做法是

選用質(zhì)量不同的兩個小球從斜面相同高度滾下

；
（2）由A、B兩步得到的結(jié)論是：

當質(zhì)量一定時，物體速度越大，動能越大

；由

A

、C兩步得到的結(jié)論是：

當速度一定時，物體質(zhì)量越大，動能越大

．
（3）實驗中是根據(jù)比較

木塊被撞擊后移動距離的長短

來比較動能大小的．
（4）本實驗運用的實驗方法有

控制變量法

，

轉(zhuǎn)換法

．
（5）若水平面絕對光滑，該實驗能得出結(jié)論嗎？

不能

 （填“能”或“不能”）理由是：

木塊將一直運動下去

．

Answer 1

分析：（1）利用控制變量法研究動能大小的影響因素，研究動能的大小與質(zhì)量的關系時，控制質(zhì)量不同，速度相同；研究動能的大小與速度關系時，控制速度不同，質(zhì)量相同；速度是通過控制小球在斜面上的高度來實現(xiàn)的．
（2）實驗A、B使用的是同一小球，小球的質(zhì)量就是一定的，從斜面的不同高度上滾下，小球到達水平面時的速度是不同的，由圖可以發(fā)現(xiàn)，小球在斜面上的位置越高，速度越大，木塊移動距離越長，動能越大．
實驗A、C中，讓甲、乙兩球都從F點滾下，小球到達水平面時速度就是一定的．而小球乙的質(zhì)量大，乙推動木塊運動距離長，說明在速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大．
（3）小球動能的大小不能直接比較大小，通過小球推動木塊移動的距離來反映，推的越遠，動能越大，這種方法是轉(zhuǎn)換法．
（4）動能的大小與質(zhì)量和速度有關，實驗時用控制變量法分別探究，；在此實驗中，金屬球的動能大小，通過對木塊做功多少、木塊運動距離的長短（轉(zhuǎn)換法）比較．
（5）如果水平面絕對光滑，小車和木塊將保持勻速直線運動，永遠運動下去．

解答：解：（1）當研究動能的大小與質(zhì)量的關系時，要控制物體的質(zhì)量，改變速度．具體做法：應該選用質(zhì)量不同的兩個小球從斜面相同高度滾下；當研究動能的大小與速度關系時，控制速度，改變物體的質(zhì)量．具體做法：應該選用質(zhì)量相同的兩個小球從斜面不同高度滾下．
（2）分析實驗A、B，可以發(fā)現(xiàn)：采用了同一物體，質(zhì)量是不變的，從不同高度處滾下，速度是不同的，木塊移動距離的不同，也就說明了動能不同，由此得出的結(jié)論是：當質(zhì)量一定時，物體速度越大，動能越大；
分析實驗A、C，可以發(fā)現(xiàn)：采用了不同的物體，從同一高度滾下，速度是一定的，乙的質(zhì)量大，乙就把木塊推動的距離長，由此得出結(jié)論：當速度一定時，物體質(zhì)量越大，動能越大．
（3）本實驗中是通過觀察木塊在水平面上移動的距離的大小來比較小車動能大小的，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想；
（4）因物體的動能與質(zhì)量和速度有關，所以當研究與其中一個因素關系時，應采取控制變量法；
實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小，這種研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；
（5）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠運動下去．物體的通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小球動能的大小就無法比較．
故答案為：（1）物體的質(zhì)量；物體下落高度；選用質(zhì)量相同的兩個小球從斜面不同高度滾下；物體下落高度；物體的質(zhì)量；選用質(zhì)量不同的兩個小球從斜面相同高度滾下．
（2）當質(zhì)量一定時，物體速度越大，動能越大；A；當速度一定時，物體質(zhì)量越大，動能越大．
（3）木塊被撞擊后移動距離的長短．
（4）控制變量法；轉(zhuǎn)換法．
（5）不能；木塊將一直運動下去．

點評：物體動能的大小是通過木塊移動的距離來體現(xiàn)的，比較小球的動能大小，即比較木塊通過的距離．由于木塊永遠運動，所以距離的大小無法比較，即動能就無法比較．