Question

【題目】小偉猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關，于是設計了如圖所示的實驗，讓小球沿同一光滑斜面向下運動，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。

（1）小球進入水平面時的動能是由_______轉化來的，實驗時通過_______來比較動能大小。

（2）圖甲是控制兩球的__　相等，探究的是動能與__的關系，得出的結論是：_____。

（3）圖乙中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的___。選用圖乙探究的是動能與______的關系，得出的結論是____。

（4）實驗中用到的物理研究方法有__和___；若使用的木塊質量較大，為確保實驗仍有較明顯的現象，有很多種方法。請答一種方法：_____________________。

Answer 1

【答案】重力勢能木塊移動的距離質量速度質量一定時，速度越大，動能越大速度物體質量物體運動速度一定時，質量越大，物體動能越大控制變量轉換法減小木塊摩擦力

【解析】

（1）小球從斜面滾下重力勢能減少，減少的重力勢能轉化成動能，故小球進入水平面時的動能是由重力勢能轉化來的，實驗時通過木塊移動的距離來比較動能大小。(2)由甲圖可知，兩球質量相同，所以是控制兩球的質量相等；而兩球所處高度不同，兩球到達斜面底端時的速度不同，故探究的是動能與速度的關系；根據甲圖可知，質量相同時，小球從斜面上較高的高度滾下時，小球到達斜面底端的速度大，紙盒被撞擊后運動的距離遠，說明速度大的小球其動能大；由此得出結論：當質量一定時，物體的速度越大，動能越大。(3)選用圖乙時，從斜面的同一高度滾下，讓小球到達斜面底端的速度相同；圖乙中兩球的質量不同，故選用圖乙探究的是動能與質量的關系；根據乙圖可知，高度相同時，小球到達斜面底端時的速度相同，質量大的小球撞擊紙盒后，紙盒運動的距離遠，說明質量大的小球其動能大；由此得出結論：速度相同時，物體的質量越大，動能越大。（4）實驗中用到的物理研究方法有控制變量和轉換法；若使用的木塊質量較大，為確保實驗仍有較明顯的現象，可減小木塊摩擦力。