Question

在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，小麗同學設計了如
圖所示甲、乙、丙三次實驗．讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動，然
后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止．

（1）要探究動能大小與物體質量的關系應選用

甲

、

乙

兩圖；實驗中應保證

鐵球滑到水平面時的速度

相同，為了達到這一目的所采取的具體操作方法是

讓質量不同的兩個鐵球從同一高度靜止滑下

．
（2）選用甲、丙兩次實驗可以得出的結論是

質量相等的物體，運動速度越大，它具有的動能越大

．
（3）該實驗是通過觀察

紙盒被推動的距離的大小

來比較鐵球動能的大小的．
（4）若水平面絕對光滑，鐵球將做

勻速直線

運動，

不能

（選填“能”或“不能”）達到探究目的．

Answer 1

分析：（1）由于動能的大小可能給多個因素有關，應用控制變量法來分析，高度相同時，小球滑到相同的水平面的速度就會相同，是為了控制小球的速度相同，控制小球的質量不同，來探究動能與質量的關系；為了探究動能大小與速度的關系應控小球的制質量不變，改變小球的速度，結合題干中甲、乙、丙三幅圖分析小球質量和高度的關系，便可得出結論．
（2）實驗中利用了轉換法來進行探究活動，小球能夠做功是觀察小球推動紙盒運動距離的遠近來體現小球具有動能的大��；
（3）根據牛頓第一定律，若水平面絕對光滑，則木塊不受摩擦力作用，運動后將保持勻速直線運動．

解答：解：（1）要探究動能大小與物體質量的關系應選用甲、乙兩圖；實驗中應保證鐵球滑到水平面時的速度相同，為了達到這一目的所采取的具體操作方法是讓質量不同的兩個鐵球從同一高度滑下．
（2）為了探究動能大小與速度的關系應采用指控變量法，控制質量不變，改變速度，而在甲丙兩圖中是同一個小球放置在不同的高度，控制了質量一定，改變了速度，得出結論：質量相等時，速度越大，動能越大；
（3）實驗中小球能夠做功是體現在推動紙盒運動，推動的距離越遠，表示小球能夠做的功越多，小球具有的動能就越大，所以通過觀察紙盒被推動的距離的大小，來判斷小球動能的大小．
（4）若水平面絕對光滑，鐵球將做勻速直線運動；不能達到探究目的．
故答案為：（1）甲、乙；鐵球滑到水平面時的速度；讓質量不同的兩個鐵球從同一高度靜止滑下；
（2）質量相等的物體，運動速度越大，它具有的動能越大；
（3）紙盒被推動的距離的大小；
（4）勻速直線；不能．

點評：此題是探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗，考查了控制變量法及轉換法在實驗中的應用，有一定的難度，解題過程中一定要仔細．