Question

在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，小麗同學設計了如圖所示甲、乙、丙三次實驗．讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止．

（1）要探究動能大小與物體質量的關系應選用______兩圖；實驗中應保證______相同，為了達到這一目的所采取的具體操作方法是______．
（2）選用甲、丙兩次實驗可以得出的結論是______．
（3）該實驗是通過觀察______來比較鐵球動能的大小，從而得出結論的．下面的四個實例中也采用這種研究方法的是______．
A．認識電壓時，我們可以用水壓來類比
B．用磁感線來描述磁場
C．探究電功大小與哪些因素有關，通過重物提升的高度來判斷電流做功的多少
D．保持電阻不變，改變電阻兩端電壓，探究電流與電壓關系
（4）若水平面絕對光滑，鐵球將做______運動．

Answer 1

解：（1）要探究動能大小與物體質量的關系，應保持小球的速度相同，質量不同，所以應使質量不同的小球從斜面的同一高度由靜止滾下，因此要選擇甲、乙兩圖；
（2）甲、丙兩次實驗，球的質量相同，甲滾下的高度大于丙滾下的高度，甲將紙盒推動得更遠，說明動能更大，可得質量相同的物體，運動速度越大，它具有的動能就越大；
（3）該實驗是通過觀察紙盒被撞擊后移動的距離來比較鐵球動能的大小的，這種方法是轉換法；
A、認識電壓時，我們可以用水壓來類比，這是類比的方法；B、用磁感線來描述磁場，屬于建模法；C、探究電功大小與哪些因素有關，通過重物提升的高度來判斷電流做功的多少，采用了轉換法的思想；D、保持電阻不變，改變電阻兩端電壓，探究電流與電壓關系，采用了控制變量法的思想，所以應選C；
（4）若水平面絕對光滑，鐵球將做勻速直線運動．
故答案為：（1）甲、乙；鐵球到達水平面時的初速度；讓鐵球從同一斜面的同一高度由靜止開始運動；（2）質量相同的物體，運動的速度越大，它具有的動能就越大；（3）紙盒被撞擊后移動的距離； C；（4）勻速直線．
分析：首先需掌握影響動能大小的因素：速度和質量；
（1）要探究動能大小與物體質量的關系，需保持物體的速度相同；則需使小球從同一斜面的同一高度由靜止開始運動；
（2）分析甲、丙兩次實驗中的相同點和不同點，得出影響動能的因素；
（3）掌握轉換法在實驗中的應用，通過對紙盒做功的多少，來體現小球動能的大小；
（4）若運動的物體不受阻力，將永遠運動下去．
點評：此題是探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗，考查了轉換法和控制變量法在實驗中的應用及控制速度的方法，同時考查了動能與物體速度的關系，在總結結論時注意控制的變量，也涉及到了物理中的其他研究方法，要注意理解和區別．