Question

【題目】小明猜想：動能的大小可能與物體的質量和速度有關。因此，他設計了如下兩種實驗方案：

A．讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖甲所示）；

B．讓不同質量的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖乙所示）。

（1）實驗中是通過觀察 _______來比較小車對木塊做功的多少的。這種方法在探究物質吸熱升溫快慢中也應用到，即用______表示水和沙子吸熱的多少。

（2）A方案是為了探究動能大小與 _______關系，用同一輛小車運用的研究問題方法叫做____________。

（3）小明想用B方案探究動能大小與質量的關系，該方案是否合理？______ ，理由是______ 。

（4）假若水平面絕對光滑，本實驗將______ (選填“能”或“不能”)達到探究目的，小明由此實驗還聯想到伽利略的斜面實驗，讓同一個小球沿同一光滑斜面的同一個高度由靜止開始向下運動，到達毛巾、棉布、木板三種不同水平面上繼續向前運動直到停止，在水平面運動的全過程中，克服摩擦力做的功______（填：“相等”或“不相等”）

Answer 1

【答案】 木塊在水平面上移動的距離 加熱時間的長短 速度 控制變量法 不合理 沒有控制小車到達水平面時的速度相同 不能 相等

【解析】（1）實驗中通過觀察木塊被小車推動的距離來比較小車對木塊做功的多少，是轉換法的應用；在探究物質吸熱升溫快慢時，水和沙子的吸熱多少也不容易被直接測量，所以用相同的酒精燈加熱，用加熱時間表示水和沙子吸熱的多少，也是轉換法。

（2）A方案控制同一輛小車，即質量相同，不同高度滑下，速度不同，是探究動能大小與 速度的關系，是典型的控制變量法的應用。

（3）根據控制變量法的思想，用B方案探究動能大小與質量的關系時，應該控制速度相同，即從相同的高度下滑，但題中是從不同高度下滑的，所以不合理。

（4）假若水平面絕對光滑，小車撞擊木塊后，木塊因沒有摩擦力將會體系勻速直線運動，無法比較小車動能的大小，所以不能達到探究目的；

伽利略的斜面實驗，因為同一個小球沿同一光滑斜面的同一個高度由靜止開始向下運動，所以小球初始的重力勢能相等，滑到斜面底端時轉化為動能，還相等，利用小車的動能在水平面上克服摩擦力做功，所以也是相等的。

故答案為：(1). 木塊在水平面上移動的距離 (2). 加熱時間的長短 (3). 速度 (4). 控制變量法 (5). 不合理 (6). 沒有控制小車到達水平面時的速度相同 (7). 不能 (8). 相等