Question

【題目】物體由于_____而具有的能，叫做動能。在“探究物體的動能與哪些因素有關”的實驗中，小明提出如下猜想：

A.物體的動能可能與物體的質量有關；

B．物體的動能可能與物體的速度有關。

設計以下探究實驗：讓質量為m的小球從高為h的斜槽上滾下，在水平面上運動。運動的小球碰上水平面上靜止的木塊后，能將木塊撞出一段距離s。實驗過程如圖甲、乙、丙所示。圖中m1＜m2、s1＜s2、s1＜s3、h1＜h2，水平面上所用的木塊是同一木塊。

(1)通過觀察比較______就可以反映小球動能的大小，這里用到的物理學研究問題的方法是______（選填“放大”“控制變量”或“轉換”）法；

(2)通過比較甲、乙兩次實驗，可初步驗證_____（填猜想序號）是正確的；

(3)通過比較________兩次實驗，初步驗證猜想A是正確的；

(4)實驗表明：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越______；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越_______。

Answer 1

【答案】運動 木塊被撞出的距離 轉換 B 甲、丙 大 大

【解析】

[1]物體由于運動而具有的能叫動能。

(1)[2][3]探究物體動能大小與哪些因素有關時，物體動能的大小無法直接體驗，所以通過小球對木塊外做功的多少來體現小球動能的多少，即通過木塊被推動的距離來判斷小球動能的大小，所用方法為轉換法。

(2)[4] 分析甲、乙兩圖，兩球的質量相同，小球釋放的位置不同，到達水平面時，初速度不同，乙圖中小球起始點的高度較大，到達水平面時，初速度較大，木塊被推動的距離大，說明乙圖中小球的動能大，故可以得出初步結論是：質量相同時，物體速度越大，動能越大，驗證B的觀點。

(3)[5]動能的大小與質量和速度有關，若要探究動能的大小與質量的關系，需控制小球的速度相同，質量不同。所以應選質量不同的兩個小球，又因為小球起始點的高度越高，到水平面的速度越大，為了使得兩球到水平面的速度相同，應該使兩球在斜面的相同高度滾下來。所以要探究動能的大小與質量的關系，應通過圖中甲、丙兩次實驗進行對比。

(4)[6][7]由(2)得：質量相同時，物體速度越大，動能越大；分析甲、丙兩圖，小球釋放的位置相同，到達水平面時，初速度相同，兩球的質量不同，丙圖中小球質量大，木塊被推動的距離大，說明丙圖中小球的動能大，故可以得出初步結論是：速度相同時，物體質量越大，動能越大。綜上所述可得：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大。