Question

15．在探究“動能的大小與什么因素有關”時，同學們提出了如下猜想：
猜想一、動能的大小可能與物體的密度有關；
猜想二、動能的大小可能與物體的運動速度有關；
猜想三、動能的大小可能與物體的質量有關．
老師提供如下實驗器材：刻度尺、四個金屬球（100g的鐵球、100g的鋁球、50g的鐵球、50g的銅球）、小木塊和長木板．
（1）同學們設計了如下實驗方案：按圖組裝實驗器材，讓小球從斜面上由靜止?jié)L下，碰撞水平面上的小木塊后，根據木塊被撞出的距離，來比較小球的動能大�。�
（2）為了驗證“猜想一”，應將100g的鐵球和100g的鋁球分別從斜面的同一高度（選填“不同高度”或“同一高度”）處由靜止?jié)L下，撞擊水平面上同一位置的小木塊，用刻度尺分別測量有關距離．
（3）為了驗證“猜想二”，應讓同一小球從斜面的不同高度（選填“不同高度”或“同一高度”）由靜止?jié)L下，撞擊水平面上同一位置的小木塊，用刻度尺分別測量有關距離．
（4）如果水平面是光滑的，實驗能否進行？不能理由是木塊將做勻速直線運動，無法比較動能大�。�

Answer 1

分析 （1）此題通過小球撞擊木塊的距離體現小球動能的大��；
（2）要探究動能大小和物體密度的關系，要注意使物體的質量和速度相同，只有密度不同；
（3）要探究動能與物體運動速度的關系，應使小球滾下后的速度不同，其它條件相同；
（4）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去．

解答 解：（1）實驗中通過木塊被小球推動的距離來反映小球的動能大�。�
（2）猜想一：動能的大小可能與物體的密度有關，要驗證“猜想一”，應使小球的速度和質量相同，所以應將100g的鐵球和100g的鋁球分別從斜面的同一高度處由靜止?jié)L下；
（3）猜想二：動能的大小可能與物體的運動速度有關，要驗證“猜想二”，應使小球的質量相等，到達水平面的速度不相等，所以應讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下．
（4）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去．木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小球動能的大小就無法比較．
故答案為：（1）小球；（2）100g的鋁球；同一高度；（3）不同高度；（4）不能；木塊將做勻速直線運動，無法比較動能大小．

點評 根據猜想，影響動能大小的因素有多個，所以在探究過程中應用到控制變量法，特別要學習實驗中控制小球滾下速度的方法，同時注意轉換法的應用．