Question

6．如圖所示，某小組設計了一組裝置來探究“物體的動能大小與哪些因素有關”，小球按圖示位置由靜止釋放，當小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止．三張圖所示的三次實驗中，擺線的長L保持不變，小球A、B的質量m_A＜m_B，懸線與豎直方向的夾角θ₁＜θ₂．

（1）圖甲中將擺球從圖示位置由靜止釋放，擺球向下擺動的過程中，動能逐漸增大，重力勢能逐漸減小．（均填“增大”或“減小”）．
（2）本實驗中通過小球將木塊推動的距離大小反映小球撞擊木塊C前的動能大�。�
（3）第一組實驗：對比甲、乙圖所示實驗可得出初步結論：當物體的速度一定時，質量越大，動能越大．（信息快遞：質量不等的小球從相同高度釋放，擺到最低點時，它們的速度大小相等）
（4）第二組實驗：對比乙、丙圖所示實驗可得出初步結論：當物體的質量一定時，速度越大，動能越大．
（5）本實驗中用到了轉換法、控制變量法這兩個常用的物理實驗思維方法．

Answer 1

分析 （1）根據影響動能和重力勢能的因素來進行分析解答；
（2）通過木塊被小球撞擊的距離大小來判斷小球具有動能的大小，采用了轉換法的思想；
（3）動能的大小與物體的質量和速度有關；運用控制變量法探究動能與質量關系時，需控制其速度相同；
（4）探究動能與速度關系時，需控制其質量相等；
（5）結合實驗探究過程分析實驗中采取的物理實驗思維方法．

解答 解：（1）圖甲中將擺球從圖示位置由靜止釋放，擺球向下擺動的過程中，它的速度越來越大，則擺球的動能逐漸增大，重力勢能逐漸減小；
（2）由圖知，小球將木塊推動的距離大小判斷其動能大小，采用了轉換法的思想；
（3）如圖甲、乙所示，小球A、B的質量m_A＜m_B，兩球的速度相同，B球能將木塊C撞得更遠，說明B球的動能更大，因此可得當物體的速度一定時，質量越大，動能越大；
（4）乙、丙兩圖，小球的質量相同，θ₁＜θ₂，所以丙圖小球的速度更大，圖丙中木塊C滑行得更遠些，說明當物體的質量一定時，速度越大，動能越大；
（5）由前面的分析可知，實驗中用到了轉換法和控制變量法．
故答案為：（1）增大；減小；（2）小球將木塊推動的距離大小；（3）當物體的速度一定時，質量越大，動能越大；（4）當物體的質量一定時，速度越大，動能越大；（5）轉換法；控制變量法．

點評 此題是探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗，掌握動能的兩個因素，關鍵是能靈活運用控制變量法．實驗裝置與以往的課本裝置不同，采用懸掛的小球做實驗，實驗更容易操作，同時考查了學生根據實驗現象得出結論的能力．