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)計了如圖甲、乙、丙所示的探究實驗，將A、B、C三個小球先后從同一裝置，高度分別為hA、hB、hC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)行解答：
（1）用來研究超速安全隱患時，需要保持不變的量是質(zhì)量，實驗時應(yīng)選擇甲乙兩個圖所示實驗進(jìn)行比較；
（2）用來研究超載安全隱患時，應(yīng)選擇甲丙兩個圖所示實驗進(jìn)行比較，通過這個實驗得到的結(jié)論是汽車速度一定時，質(zhì)量越大動能越大．
（3）關(guān)于該實驗的說法中，不正確的是C
A．該實驗的設(shè)計思路是采用轉(zhuǎn)換法，用木塊移動的距離來表示動能的大小
B．該實驗研究的基本方法是控制變量法，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等
C．在實驗器材的選擇時，可以不考慮斜面的光滑程度，被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素
D．實驗過程中，讓同一小球從不同高度落下，目的是為了讓小球獲得不同的運動速度．

Answer 1

分析 （1）實驗中運用轉(zhuǎn)換法來研究小球動能的大小，即觀察小球撞擊木塊移動的距離遠(yuǎn)近；
（2）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．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．對照圖示，結(jié)合控制變量法可得出結(jié)論；
（3）在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”時，應(yīng)該利用控制變量法的思路，去分析解決；鋼球把木塊推出的距離長，說明的動能大這是一種轉(zhuǎn)換的方法．

解答 解：
（1）超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大．選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的AB小球，即甲、乙兩圖符合題意．
（2）超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大．選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的AC小球進(jìn)行實驗，即甲、丙兩圖符合題意．
（3）A、球的動能是從木塊被推出的距離看出的，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想，故該選項說法正確；
B、球的動能與質(zhì)量和速度都有關(guān)系，研究與質(zhì)量的關(guān)系控制小球滾下的高度相同，研究與速度的關(guān)系，控制小球的質(zhì)量相等；故該選項說法正確；
C、斜面的光滑程度影響小球滾下的速度，木塊的質(zhì)量和軟硬影響碰撞的程度，所以在實驗器材的選擇時，應(yīng)考慮斜面的光滑程度，木塊的質(zhì)量和軟硬等因素，故該選項說法不正確；
D、球滾到水平面上時獲得的速度與球在斜面上的高度有關(guān)，同一小球從不同高度落下，目的是為了讓小球在斜面上獲得不同的運動速度，故該選項說法正確．
故答案為：
（1）質(zhì)量；甲乙；（2）甲丙；汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大；（3）C．

點評 （1）掌握控制變量法與轉(zhuǎn)換法的運用．
（2）明確影響動能大小的因素，知道自由滾下的物體到達(dá)水平面的速度取決于物體的高度，跟質(zhì)量無關(guān)．