Question

8．為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小明同學(xué)設(shè)計了如圖14所示的探究實驗：將A、B、C三個小球先后從同一裝置高分別為h_A、h_B、h_C的位置滾下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推動小木塊運動一段距離后靜止，請你根據(jù)生活經(jīng)驗和所學(xué)的物理探究方法，對以下問題進(jìn)行判斷：
（1）要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)選用甲丙兩圖：實驗中應(yīng)保證小球到水平面的初始速度相同，為了達(dá)到這一目的所采取的具體操作方法是讓小球在斜面的同一高度自由滑下
（2）選用甲、丙兩次實驗可以得出的結(jié)論是當(dāng)速度相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的動能越大
（3）該實驗是通過觀察木塊被撞后移動的距離來比較動能的大小，從而得出結(jié)論的．
（4）若水平面絕對光滑，小球最終將做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)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）分析圖甲、丙所示兩次實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題；
（3）掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用，通過對木塊做功的多少，來體現(xiàn)小球動能的大��；
（4）根據(jù)牛頓第一定律，若水平面絕對光滑，則小球不受摩擦力作用，運動后將保持勻速直線運動．

解答 解：
（1）要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以應(yīng)使質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下，因此要選擇甲、丙兩圖；
（2）由圖示實驗可知，甲、丙兩次實驗，球的高度相同，丙的質(zhì)量大于甲的質(zhì)量，丙將紙盒推動得更遠(yuǎn)，說明動能更大，可得當(dāng)速度相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的動能越大；
（3）該實驗是通過觀察木塊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(zhuǎn)換法．
（4）若水平面絕對光滑，小球?qū)⒆鰟蛩僦本�運動．
故答案為：（1）甲丙；小球到水平面的初始速度；讓小球在斜面的同一高度自由滑下；
（2）當(dāng)速度相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的動能越大；
（3）木塊被撞后移動的距離；
（4）勻速直線．

點評 本題考查了探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，實驗應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量法，掌握轉(zhuǎn)換法與控制變量法的應(yīng)用、分析圖示實驗即可正確解題．