Question

小紅猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關，于是設計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關．

（1）讓質量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
上述甲、乙兩組實驗中：
①如何比較兩小球動能的大小？

紙盒被推動的距離的遠近

②選用圖甲探究的是動能與

速度

的關系，得出的結論是：

質量一定的物體速度越大動能越大

（3）在做完探究“動能的大小與什么因素有關”的實驗后，小華提出了這樣一個問題：
“如果改變斜面的長度，仍使小球從同一高度滾下，小球的動能變不變呢？”
“當然不變了，”同桌小明立刻回答說，“因為高度并沒有變．”
“可畢竟斜面的坡度變了呀!斜面的坡度對動能有沒有影響呢？”小紅說．
“做一做實驗不就知道了嗎？”
于是他們準備利用身邊的實驗器材，通過實驗進行探究．他們還為這個探究活動設計了一個探究報告，以下就是這個探究報告的框架．在報告中有的地方沒有填寫，請你幫助他們盡可能地完善．
探究課題：同一鋼球在不同坡度的斜面上從相同高度的位置滾下，到達斜面底端的動能是否相同？
猜想：盡管斜面的坡度不同，只要鋼球從相同高度的位置開始滾下，到達斜面底端的動能是相同的．
①實驗器材和實驗裝置
如圖丙所示．

②預測：
如果實驗結論與猜想一致，則在實驗中應該看到的現象是：

同一鋼球兩次在水平面上撞擊木塊時，木塊運動的距離相等

．

Answer 1

分析：①動能的決定因素有兩個：質量和速度，根據控制變量法的思路，去分析解決；球對木塊做功，球把木塊推出的距離長，說明對木塊做的功越多，球的動能越大．這是一種轉換的方法；
②要研究動能與速度關系，就要控制兩球質量相同，速度不同，然后分析圖片得出結論；
③動能的多少是通過是通過木塊移動的距離的多少來體現的，若與坡度無關，則物體移動的距離相同．

解答：解：（2）①球對木塊做功，球把木塊推出的距離長，說明的動能大這是一種轉換的方法，可由木塊被推動的距離的遠近；反應物體動能的大小．
②由甲圖可知，小球質量相同，小球的高度越高，到水平面速度越快，紙盒在水平面上移動的距離越遠，所以探究的是動能與速度的關系，得出的結論是：質量一定的物體速度越大動能越大；
（3）如果實驗結論與猜想一致，則在實驗中應該看到的現象是：同一鋼球兩次在水平面上撞擊木塊時，木塊運動的距離相等．
故答案為：
（2）①紙盒被推動的距離的遠近；
②速度；質量一定的物體速度越大動能越大；
（3）同一鋼球兩次在水平面上撞擊木塊時，木塊運動的距離相等．

點評：結合控制變量法，找出實驗中的不同點：高度代表的速度的不同，質量的不同，是此題的核心，同時注意控制變量法和轉換法的應用．