Question

在探究動能大小與哪些因素有關的實驗中：
（1）如圖甲所示，小明先探究動能大小與速度關系，他控制小車的

質量

保持不變，讓小車從斜面的

不同

（填“同一”、“不同”）高度下滑，目的是

改變小車剛到水平面時的速度

．通過比較

小車推動木塊距離的遠近

，可以比較小車具有的動能．
（2）小明在操作中發現，不用斜面而直接通過人手推小車，也可以使小車在水平木板上運動．若采用此方法

不能

（填“能”或不能“”）探究動能大小與質量的關系，理由是：

用手推小車的速度與小車從斜面落下的速度不同

．
（3）而小華認為去掉木塊，利用粗糙且足夠長的木板，通過比較小車在木板上運動的距離也能比較小車動能的大小．于是她據此設計探究動能與質量關系的實驗，通過在小車上加砝碼來改變質量，得到如圖乙所示的實驗情形，她感到很困惑．經過討論，形成以下不同的意見，你認為正確的是：

D

A．在速度相同的條件下，質量越大，物體具有的動能越小
B．小車在水平木板上運動的過程中，不存在能量轉化，因此無法比較小車動能大小
C．小車動能不可以直接比較，只能轉化為小車對木塊所做的功才能比較
D．小車在水平木板上所受摩擦力大小不同，無法根據小車通過路程比較小車動能大小．

Answer 1

分析：（1）若一個物體能夠對外做功，我們就說該物體具有能量，在實驗中我們一般將物體具有能量的多少轉化為其能對外做功的多少，故此實驗把物體具有動能的大小轉換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小車的動能越大．
（2）動能的決定因素有兩個：質量和速度，對于此類多因素問題應利用控制變量法的思路去分析解決；
（3）①在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的條件下，物體的質量越大，說明克服摩擦做功會更多，運動較長的距離，然后推理出質量與動能的關系．
②該實驗中小車的重力勢能轉化為動能，存在能量轉化；
③物體由于運動具有的能叫動能，影響動能的因素是質量和速度，

解答：解：（1）讓同一小車從斜面不同高度滑下，是為了控制質量不變，研究動能大小與速度的關系；因此實驗中他控制小車的質量保持不變，讓小車從斜面的 不同高度下滑，目的是改變小車剛到水平面時的速度．通過比較 小車推動木塊距離的遠近，來比較小車具有的動能；
（2）不用斜面而直接通過人手推小車，也可以使小車在水平木板上運動．但不能保證用手推小車的速度與小車從斜面落下的速度相同，不能控制好變量．
所以采用此方法不能探究動能大小與質量的關系．
（3）A、在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的條件下，物體的質量越大，物體克服摩擦做功越多，因此滑行距離越遠，即在速度相同時，物體質量越大具有的動能就越多，故A錯誤．
B、小車從斜面上滑下過程中，小車的重力勢能轉化為動能，故B錯誤；
C、影響運動物體動能大小的因素有質量和速度，通過在小車上加砝碼來改變質量，可以直接比較小車動能，故C錯誤；
D、小車在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此無法根據小車通過路程比較小車動能大小，故D正確．
故答案為：（1）質量；不同；改變小車剛到水平面時的速度；小車推動木塊距離的遠近；（2）不能；用手推小車的速度與小車從斜面落下的速度不同；（3）D．

點評：本題主要考查學生分析實驗現象的能力以及嚴謹的科學觀，這就要求我們在平常的試驗中多注意分析實驗的方法．