Question

1．小明猜想：動能的大小可能與物體的質量與物體的速度有關，因此，他設計了如下兩種實驗方案：
A．讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖甲所示）．
B．讓不同質量的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖乙所示）．

上述兩種實驗方案中：
（1）A方案是為了探究動能大小與速度的關系．
（2）小明想用B方案探究動能大小與質量的關系，該方案是否合理？不合理；為什么？沒有控制小車到達水平面時的速度相同．
（3）若水平面絕對光滑且不計空氣阻力，則木塊將一直做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）動能的大小與質量和速度有關．小車的動能多少決定了木塊運動距離的長短．此實驗把動能的大小轉換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大；
（2）該實驗利用了控制變量法，如果探究動能大小與質量的關系，必須保證運動速度相同，應該使小車從斜面的相同高度滑下；
（3）由牛頓第一定律內容分析回答．

解答 解：
（1）實驗中，讓小車處在不同的高度，反映了速度不同，這樣設計的目的是為了研究動能與速度的關系；
（2）要探究動能大小與質量的關系，應該控制小車的速度相同，讓小車從斜面的同一高度滑下；
（3）若水平面光滑，且沒有空氣的阻力，即木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠運動下去，即此時物體將一直做勻速直線運動．
故答案為：（1）速度；（2）不合理；沒有控制小車到達水平面時的速度相同；（3）一直做勻速直線運動．

點評 本題是一道探究題，探究動能大小與什么因素有關，根據控制變量法的思路可找到答案．在得出結論時，要注意條件．