Question

11．小紅猜想動(dòng)能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)．

（1）讓質(zhì)量相同的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖乙所示．上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中：
①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時(shí)，具有相同的速度．
②選用圖甲探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系，理由是：兩球質(zhì)量相等；得出的結(jié)論是：質(zhì)量一定的物體速度越大動(dòng)能越大．
③選用圖乙探究的是動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，得出的結(jié)論是：速度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體動(dòng)能大．
④物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對(duì)比法、控制變量法；本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了兩種研究方法，用紙盒移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來表示小球動(dòng)能的大小是運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 ①動(dòng)能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，乙圖是探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，要使小球質(zhì)量不同而使速度相同，由此分析讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的；
②甲圖中小球質(zhì)量相同，小球從不同高度滾下，當(dāng)小球滾到水平面時(shí)速度是不同的，由此可知探究目的，并分析得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論；
③乙圖兩球高度相同，滑下后速度相同，質(zhì)量不同由此可知探究目的，并根據(jù)圖示總結(jié)結(jié)論；
④用紙盒移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來表示小球動(dòng)能的大小，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．

解答 解：
①根據(jù)控制變量法，探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，要保證速度相同，改變小球質(zhì)量，所以讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下就是為了使小球滾到水平面時(shí)速度相同．
②由甲圖可知，小球質(zhì)量相同，小球的高度越高，到水平面速度越快，紙盒在水平面上移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，所以可得出結(jié)論：質(zhì)量一定的物體速度越大動(dòng)能越大．
③由乙圖可知，兩球高度相同，滑下后速度相同，質(zhì)量不同，所以是探究動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系的，由圖質(zhì)量大的將紙盒推的遠(yuǎn)，動(dòng)能大．即得出結(jié)論為：速度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體動(dòng)能大．
④實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來間接判斷物體動(dòng)能的大小，這種研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法．
故答案為：①速度；②速度；質(zhì)量；質(zhì)量一定的物體速度越大動(dòng)能越大；③質(zhì)量；速度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體動(dòng)能大；④轉(zhuǎn)換．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道探究題，探究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)，要會(huì)利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，并據(jù)此根據(jù)控制變量法的思路可找到答案．在得出結(jié)論時(shí)，要注意條件．