Question

【題目】在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離。如圖甲所示。請回答下列問題：

(1)讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放的目的是使鐵球到達水平面時的_____相同；

(2)該實驗是通過觀察___________________的大小，來比較鐵球的動能大小；

(3)有同學用圖乙裝置，將不同質量的鐵球把同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，完成(1)中的實驗探究，這個設計方案存在的問題是 ___________________。

Answer 1

【答案】速度 木塊被撞后移動距離 相同彈性勢能轉化得到相同能量，最終木塊移動的距離相等

【解析】

(1)[1]實驗中，保持鐵球在斜面上的高度相同，是為了控制鐵球到達下端時具有相同的速度，研究鐵球的動能大小與質量的關系。

(2)[2]小球動能越大，木塊被移動的距離越遠，所以實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷鐵球動能的大小。

(3)[3]觀察圖乙的裝置可知，若用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關，故彈簧勢能相同，轉化出的動能相同，因此，木塊最終移動的距離相同，這樣是不能完成實驗目的。