Question

如圖是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止自由滾下，撞擊同一木塊。請回答以下問題：

（1）設計實驗的目的是研究鋼球動能的大小與    的關系。 
（2）實驗中，如果平面絕對光滑，還能得出結論嗎？為什么？此時小球撞擊前后動能大小會發生變化嗎？為什么？

Answer 1

（1）速度（1分）。（2）不能得出結論，如果平面絕對光滑，木塊被撞擊后將做勻速直線運動，不會停下來，無法根據它運動的遠近來判斷動能的大小（1分）。小球撞擊木塊后動能會減小（1分），原因：由于無摩擦，根據能量守恒定律，小球碰撞前的動能等于碰撞后木塊和小球的總動能（只是機械能一部分發生了轉移），這樣小球的動能會減小（1分）。

試題分析：（1）實驗中采用控制變量的方法，保證同一鋼球質量不變，同一斜面傾斜程度和接觸面粗糙程度不變，不同的高度由靜止自由滾下，則到水平面時，速度的大小一致，撞擊木塊后根據木塊運動的距離來判斷，球的動能的大小。所以實驗的目的是研究鋼球動能的大小與速度的關系；
（2）實驗中根據撞擊木塊后木塊運動的距離來判斷能的大小，所以如果平面絕對光滑，即不受摩擦阻力，木塊將做勻速直線運動，不會停下來，無法根據它運動的遠近來判斷動能的大小；
小球撞擊木塊后動能會減小。因為，撞擊后，木塊向前運動，獲得了動能，根據能量守恒定律，能量即不會憑空產生，也不會憑空消失，則木塊具有的動能是由鋼球轉移給它的，所以小球的動能必定會減小。
點評：關鍵是會會利用控制變量法和轉換法，探究影響動能的大小因素．