Question

下圖是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止滾下（球從同一高度靜止滾下，到達底端的速度相等；球從不同的高度靜止滾下，到達底端的速度不相等），碰到放在水平面同一位置上的同一木塊．請回答以下問題：
（1）設計下圖實驗的目的是研究鋼球動能的大小與________的關系．
（2）上圖實驗是鋼球通過木塊被推動________的大小，說明鋼球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小．
（3）我們知道物體的質量和它的速度都能影響物體的動能，請簡述研究物體的動能與質量關系的實驗方法．

Answer 1

解：（1）圖中實驗中讓同一小球從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，“同一小球”控制了小球的質量不變，“不同高度”小球的高度不同，運動的速度也就不同，因此該實驗探究的是小球動能與速度的關系．
（2）在研究動能大小與什么因素有關時，我們是通過觀察小球推動木塊移動的距離來反映小球動能大小的，采用的是轉換法的思想；
（3）若想繼續研究物體的動能跟質量的關系，必須控制小球的速度不變，改變小球的質量，因此用不同質量的小球從斜面的同一高度滑下，通過比較木塊被推動的距離來反映小球動能的大小．
故答案為：（1）速度；（2）距離；（3）讓質量不同的鋼球從斜面上同一高度靜止滾下，與放在水平面上同一位置的同一木塊相碰，分別測出木塊移動的距離，比較這些距離得出結論．
分析：（1）動能的大小與物體的質量和速度有關，探究動能與質量關系時，控制速度不變；探究動能與速度關系時，控制質量不變．
（2）該實驗也采用了轉換法，通過比較小球推動木塊移動的距離來反映小球動能的大小；
（3）要想研究物體動能與質量的關系，需要換用不同質量的小球從斜面相同的高度滑下．
點評：該題考查了轉換法、控制變量法等研究方法在探究實驗中的應用，在平時做實驗時要多觀察，多思考．