Question

小明為了探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)，他設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）讓質(zhì)量相同的兩個(gè)小球沿同一光滑圓形軌道分別從A處和B處開(kāi)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A處開(kāi)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要探究動(dòng)能與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系應(yīng)選用

甲

 圖；
②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

使小球到達(dá)斜面底端與紙盒相碰時(shí)速度相同．

③甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是

物體質(zhì)量越大，速度越快，動(dòng)能越大

；
④實(shí)驗(yàn)時(shí)是通過(guò)觀察

紙盒被推動(dòng)的距離的遠(yuǎn)近

來(lái)比較小球動(dòng)能的大小，從而得出結(jié)論的．若水平面絕對(duì)光滑，該實(shí)驗(yàn)還能得出結(jié)論嗎？

不能

，理由是：

紙盒一直運(yùn)動(dòng)下去，不能根據(jù)紙盒移動(dòng)的距離判斷小球的動(dòng)能大小

．

Answer 1

分析：①和③實(shí)驗(yàn)過(guò)程要采用控制變量法，當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓小球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同當(dāng)．
研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同．
鋼球把木塊推出的距離長(zhǎng)，說(shuō)明的動(dòng)能大，這是一種轉(zhuǎn)換的方法．
②球起始點(diǎn)的高度，可以反映球的速度．高度相同是為了控制速度相同．
④球?qū)�紙盒做功，球把紙盒推出的距離長(zhǎng)，說(shuō)明對(duì)紙盒做的功越多，球的動(dòng)能越大．這是一種轉(zhuǎn)換的方法．牛頓第一定律：物體在不受力時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)．

解答：解：
①為了探究動(dòng)能與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，應(yīng)該保證小球的質(zhì)量相同，并且讓小球的高度不同，其運(yùn)動(dòng)的速度不同，甲圖滿足這兩個(gè)條件．
②起始點(diǎn)的高度在這題代表了速度的大小，讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是：使小球到達(dá)斜面底端與紙盒相碰時(shí)速度相同．
③圖甲中兩個(gè)小球的質(zhì)量相同，但小球撞擊木塊時(shí)的速度不同，高度越高的小球運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)速度越大，把木塊撞擊的更遠(yuǎn)，因此說(shuō)明其動(dòng)能越大；
由此可以得出的結(jié)論是：物體質(zhì)量相等時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能越大．
圖乙中兩個(gè)小球撞擊木塊時(shí)的速度相同，但它們的質(zhì)量不同，并且質(zhì)量越大的鋼球把平面上的木塊撞擊的更遠(yuǎn)，說(shuō)明鋼球的動(dòng)能越大；
由此可以得出的結(jié)論是：運(yùn)動(dòng)速度相等時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：物體質(zhì)量越大，速度越快，動(dòng)能越大．
④球?qū)�紙盒做功，球把紙盒推出的距離長(zhǎng)，說(shuō)明的動(dòng)能大這是一種轉(zhuǎn)換的方法；可由紙盒被推動(dòng)的距離的遠(yuǎn)近，反應(yīng)物體動(dòng)能的大�。�
若水平面絕對(duì)光滑，水平方向上，不受力，根據(jù)牛頓第一定律，小車和木塊將勻速直線運(yùn)動(dòng)下去，無(wú)法通過(guò)紙盒移動(dòng)的距離判斷小球的動(dòng)能大�。�
故答案為：
①甲圖．
②使小球到達(dá)斜面底端與紙盒相碰時(shí)速度相同．
③物體質(zhì)量越大，速度越快，動(dòng)能越大．
④紙盒被推動(dòng)的距離的遠(yuǎn)近；不能；紙盒一直運(yùn)動(dòng)下去，不能根據(jù)紙盒移動(dòng)的距離判斷小球的動(dòng)能大�。�

點(diǎn)評(píng)：結(jié)合控制變量法，找出實(shí)驗(yàn)中的不同點(diǎn)：由小球起始點(diǎn)的高度可以決定小球剛到達(dá)水平面時(shí)的速度，是此題的核心．
由紙盒距離的長(zhǎng)短，來(lái)體現(xiàn)鋼球的動(dòng)能多少，是一種轉(zhuǎn)換法．