Question

小紅為了探究動能的大小與哪些因素有關，她設計了如圖甲、乙所示的實驗．

（1）讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
①實驗中通過觀察______知道動能的大�。�
②乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是使兩球到達水平面時，具有相同的______．
③選用圖甲探究的是動能與______的關系，得出的結論是：______．
④若水平面為光滑的，該實驗還能得出結論嗎？______，理由是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）物體動能大小不能直接觀察，而是通過物體推動紙盒移動的距離來反映，紙盒移動越遠，物體具有動能越大．
（2）動能大小跟質(zhì)量大小和速度大小有關．探究動能跟質(zhì)量的關系時，控制速度不變；探究動能跟速度關系時，控制質(zhì)量不變．這種方法是控制變量法．
（3）質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大．
（4）通過觀察紙盒移動距離的長短來比較鋼球動能的大小與速度的關系．因此能否比較紙盒在水平面光滑移動的距離的長度是能否得出結論的關鍵．
解答：解：（1）實驗中通過觀察紙盒移動距離長短，來判斷小球動能大小，紙盒移動距離越長，小球動能越大．
（2）圖乙中，不同質(zhì)量小球，從同一斜面同一高度滑下，到達斜面底部的速度是相同的，所以不同質(zhì)量小球從同一斜面同一高度滑下是為了到達斜面底部獲得相同的速度．
（3）圖甲中，兩個小球的質(zhì)量相等，小球從不同高度自由下滑，到達斜面底部的速度不同，所以實驗探究動能跟速度的關系；
小球所處的位置越高，到達斜面底部獲得的速度越大，推動紙盒移動越遠，所以實驗得到的結論：物體質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大．
（4）若紙盒在光滑的水平面上，無論小球給紙盒一個多大的初速度，紙盒將永遠運動下去．所以，紙盒通過的距離無法確定．從而，小球?qū)�紙盒做功的多少無法確定，即小球動能的大小就無法比較．
故答案為：（1）紙盒移動距離；（2）速度；（3）速度；當物體的質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大；（4）不能；當平面光滑時，根據(jù)牛頓第一定律可知物體將做勻速直線運動，無法測出紙盒移動距離．
點評：掌握動能大小的影響因素，利用轉(zhuǎn)換法和控制變量法，探究動能大小的影響因素．由紙盒距離的長短，來體現(xiàn)小球的動能多少，是一種轉(zhuǎn)換法．由小球起始點的高度可以決定小球到達水平面時的速度．