Question

【題目】小宇用如圖所示的裝置探究“動能的大小與哪些因素有關”。實驗步驟如下：

①將質量為m的小球從光滑斜面的A處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示。

②將質量為m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示。

③將質量為2m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖丙所示。

根據上述三次實驗，回答下列問題：

（1）通過觀察比較____就可以反映小球動能的大小，這里用到的物理學研究問題的方法是_____法（選填“直接測量”“放大”或“轉換”）。

（2）為探究動能大小與物體運動速度的關系，應選用_______兩個圖來分析。

（3）分析乙、丙兩圖，得到的實驗結論是__________________________________。

Answer 1

【答案】木塊被推動的距離 轉換 甲、乙 速度相同時，物體質量越大，動能越大

【解析】

(1)[1][2]探究物體動能大小與哪些因素有關時，物體動能的大小無法直接體驗，所以通過小球對木塊外做功的多少來體現小球動能的多少，即通過木塊被推動的距離來判斷小球動能的大小，所用方法為轉換法。

(2)[3]動能的大小與質量和速度有關，若要探究動能的大小與質量的關系，需控制小球的速度相同，質量不同。所以應選質量不同的兩個小球，又因為小球起始點的高度越高，到水平面的速度越大，為了使得兩球到水平面的速度相同，應該使兩球在斜面的相同高度滾下來。所以要探究動能的大小與質量的關系，應通過圖中甲、乙兩次實驗進行對比。

(3)[4]分析乙、丙兩圖，小球釋放的位置相同，到達水平面時，初速度相同，當兩球的質量不同，丙圖中小球質量大，木塊被推動的距離大，說明丙圖中小球的動能大，故可以得出初步結論是：速度相同時，物體質量越大，動能越大。