小紅猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運動速度有關(guān),于是設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗,探究動能的大小與哪些因素有關(guān).
第一步: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,如圖甲所示.
第二步:讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面均從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,如圖乙所示.
上述甲、乙兩組實驗中:
(1)乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時,具有相同的
速度
速度
.
(2)選用圖甲探究的是動能與
速度
速度
的關(guān)系,控制兩球
質(zhì)量
質(zhì)量
相等;得出的結(jié)論是:
當(dāng)物體的質(zhì)量相同時,速度越大動能越大
當(dāng)物體的質(zhì)量相同時,速度越大動能越大
.
(3)選用圖乙探究的是動能與
質(zhì)量
質(zhì)量
的關(guān)系,控制兩球到達水平面的
速度
速度
相等;得出的結(jié)論是:
當(dāng)物體的運動速度相同時,質(zhì)量越大動能越大
當(dāng)物體的運動速度相同時,質(zhì)量越大動能越大
.
(4)物理研究方法有許多,如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法;本實驗中運用了兩種研究方法,一是
控制變量
控制變量
法;二是轉(zhuǎn)換法,就是用紙盒移動的距離長短來表示小球動能的大。