Question

1．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離．如圖甲所示．請回答下列問題：
（1）從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達(dá)水平面速度相同，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究鐵球的動能大小與質(zhì)量（選填“質(zhì)量”或“速度”）的關(guān)系．
（2）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊移動的距離的大小，來說明鐵球?qū)δ緣K做功的多少．
（3）有同學(xué)將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)成圖乙所示，利用質(zhì)量相同的鐵球?qū)⑼�一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較．可以研究鐵球的動能大小與速度（選填“質(zhì)量”或“速度”）的關(guān)系．
（4）該同學(xué)還想用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼�一彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究鐵球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，這個(gè)設(shè)計(jì)方案是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，原因是壓縮程度相同，小球的動能相同對木塊做的功相同，木塊移動的距離相同．

Answer 1

分析 （1）在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，若要研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制其運(yùn)動的速度相同；
（2）動能的大小通過觀察木塊移動的距離來反映出來；
（3）（4）結(jié)合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關(guān)變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實(shí)驗(yàn)要求．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達(dá)水平面速度相同，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究鐵球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）實(shí)驗(yàn)中，是通過觀察木塊移動的距離的大小，來說明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；
（3）質(zhì)量相同的鐵球?qū)⑼�一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較．可以研究鐵球的動能大小與速度的關(guān)系；
（4）觀察圖乙的裝置可知，若用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼�一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關(guān)，故彈簧勢能相同，轉(zhuǎn)化出的動能相同，因此，木塊最終移動的距離相同，這樣是不能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />故答案為：
（1）控制到達(dá)水平面速度相同；質(zhì)量；（2）木塊移動的距離；（3）速度；（4）錯(cuò)誤；壓縮程度相同，小球的動能相同對木塊做的功相同，木塊移動的距離相同．

點(diǎn)評 本題考查了探究動能大小影響因素的實(shí)驗(yàn)，除考查控制變量法的轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用外，最后通過一個(gè)彈簧來對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)是本題的新穎之處，需要我們認(rèn)真分析．