Question

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

Ⅰ．如甲圖所示，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．

Ⅱ．如圖乙圖所示，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．

（1）乙圖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______ ．

（2）選用甲圖探究的是動能與______ 的關系，理由是兩球______ 相等，得出的結論是：______ ，動能越大．

（3）選用乙圖探究的是動能與______ 的關系，得出的結論是：______ ，動能越大．

（4）物理研究方法有很多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法、轉換法等．本實驗運用了兩種：一是______ 法；二是轉換法．

Answer 1

【答案】 速度 速度 質量 質量一定時，速度越大 質量 速度一定時，質量越大 控制變量法

【解析】解答：(1)在此實驗中，小球的高度在這個題中代表了其速度的大小，讓小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時能夠具有相同的速度。(2)甲圖中兩球的質量相同，高度不同，所以到達底端的速度不同，所以可以探究動能與速度大小的關系；高度越高的小球運動到底端時速度越大，把紙盒撞擊的更遠，因此說明其動能越大；由此可以得出的結論是：物體質量一定時，運動速度越大，動能越大；(3)乙圖中兩球的高度相同，這樣到達底端的速度相同，但它們的質量不同，所以可以探究動能與速度大小的關系；質量越大的小球把平面上的紙盒撞擊的更遠，說明小球的動能越大；由此可以得出的結論是：在運動速度一定時，物體質量越大，動能越大。（4）實驗過程要采用控制變量法，當研究動能大小與質量的關系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同,當研究動能大小與速度的關系時，應選擇同一鋼球，這樣可以保證小球的質量相同．球把紙盒推出的距離長，說明的動能大，這是一種轉換的方法．