Question

小華為了探究物體動能的大小與質量、速度的關系，設計了如圖甲、乙所示的實驗．
實驗甲：質量相等的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處和D處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
實驗乙，質量不等的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
（1）要探究物體動能的大小與速度的關系應選用

甲

圖．（填“甲”或“乙”）
（2）甲組實驗可以得出的結論是

當物體的質量相等時，物體的速度越大，動能越大

．乙組實驗可以得出的結論是

當物體的速度相等時，物體質量越大，動能越大

．
（3）這個實驗中，利用

小球推動木塊距離的長短

來比較物體的動能大小，這是應用了

轉換

法．此實驗探究過程用到的實驗方法是

控制變量

法．

Answer 1

分析：（1）掌握控制變量法在實驗中的應用：
要探究動能與速度的關系，需保持物體的質量相等，速度不同，所以使同一小球從不同的高度滾下；
要探究動能與質量的關系，需保持物體的速度相等，質量不同，所以使質量不同的小球從同一高度滾下；
（2）掌握轉換法在實驗中的應用：
實驗中通過木塊被小球推動的距離來反應小球動能的大小．

解答：解：（1）要探究物體動能的大小與速度的關系，需保持物體的質量相等，速度不同，甲圖讓同一小球從不同的高度滾下，可以探究動能與速度的關系；
乙圖中，讓質量不同的小球從同一高度滾下，所以是探究動能與質量的關系；
（2）由圖甲知，小球的質量相等，小球滾下的高度越大，到達底面的速度越大，則將木塊推動的越遠，說明具有的動能越大，可得當物體的質量相等時，物體的速度越大，動能越大；
由圖乙知，質量不同的小球從同一高度滾下，速度相等，小球的質量越大，木塊被推動得越遠，說明動能越大，可得當物體的速度相等時，物體質量越大，動能越大；
（3）這個實驗中，利用小球推動木塊距離的長短來比較物體的動能大小，這是應用了轉換法；
在探究動能和速度及質量的關系時，用到了控制變量法．
故答案為：（1）甲；（2）當物體的質量相等時，物體的速度越大，動能越大；當物體的速度相等時，物體質量越大，動能越大；（3）小球推動木塊距離的長短；轉換；控制變量．

點評：此題是探究物體動能的大小與質量、速度的關系，主要考查了轉換法和控制變量法在實驗中的應用，這兩種方法的應用很典型．