Question

【題目】小紅猜想動能的大小可能與物體的質量和運動速度有關，于是設計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關．

A．讓質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．

B．讓不同質量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從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）圖乙中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是____________．

（2）選用圖甲探究的是動能與____的關系，得出的結論是________________．

（3）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，一是控制變量法；如圖甲中就是控制了 這個變量。二是轉換法，就是用____________來顯示小球動能的大小．

（4）實驗中若水平面絕對光滑且不考慮空氣阻力，還能得到結論嗎？說說你的理由。理由：__________。

Answer 1

【答案】①初速度；②運動速度； ③速度；木塊被小球推動的距離；④不能．若水平面絕對光滑且不考慮空氣阻力，木塊就會做勻速直線運動，判斷不出小球做功多少，也就判斷不出小球動能的大小。

【解析】

試題分析：在此實驗中，小球的高度在這個題中代表了其速度的大小，讓小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時能夠具有相同的初速度；

②甲圖中兩球的質量相同，高度不同，所以到達底端的速度不同，所以可以探究動能與速度大小的關系；

高度越高的小球運動到底端時速度越大，把紙盒撞擊的更遠，因此說明其動能越大；由此可以得出的結論是：物體質量一定時，運動速度越大，動能越大；

③乙圖中兩球的高度相同，這樣到達底端的速度相同，但它們的質量不同，所以可以探究動能與速度大小的關系；質量越大的小球把平面上的紙盒撞擊的更遠，說明小球的動能越大，由此可以得出的結論是：在運動速度一定時，物體質量越大，動能越大；

④實驗中若水平面絕對光滑且不考慮空氣阻力，木塊就會做勻速直線運動，判斷不出小球做功多少，也就判斷不出小球動能的大小。

故答案為：①初速度；②運動速度； ③速度；木塊被小球推動的距離；④不能．若水平面絕對光滑且不考慮空氣阻力，木塊就會做勻速直線運動，判斷不出小球做功多少，也就判斷不出小球動能的大小。