Question

9．在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)．讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平面上共同移動(dòng)一段距離后靜止．

（1）要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)選用甲、乙兩圖．
（2）甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可以用來研究質(zhì)量相同的物體，它具有的動(dòng)能與它運(yùn)動(dòng)的速度的關(guān)系．
（3）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察紙盒被撞擊后移動(dòng)的距離來反映鐵球動(dòng)能的大小，從而得出結(jié)論的，這種研究方法是轉(zhuǎn)換 法．
（4）若水平面絕對(duì)光滑，鐵球?qū)⒆鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)．
（5）用此實(shí)驗(yàn)還可以模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，
①用來研究超載隱患時(shí)，應(yīng)選擇甲、乙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．
②用來研究超速隱患時(shí)，應(yīng)選擇甲、丙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．

Answer 1

分析 （1）（2）由于動(dòng)能的大小可能給多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)用控制變量法來分析，高度相同時(shí)，小球滑到相同的水平面的速度就會(huì)相同，是為了控制小球的速度相同，控制小球的質(zhì)量不同，來探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系應(yīng)控小球的制質(zhì)量不變，改變小球的速度，結(jié)合題干中甲、乙、丙三幅圖分析小球質(zhì)量和高度的關(guān)系，便可得出結(jié)論．
（3）實(shí)驗(yàn)中利用了轉(zhuǎn)換法來進(jìn)行探究活動(dòng)，小球能夠做功是觀察小球推動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來體現(xiàn)小球具有動(dòng)能的大�。�
（4）根據(jù)牛頓第一定律，若水平面絕對(duì)光滑，則木塊不受摩擦力作用，運(yùn)動(dòng)后將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（5）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．對(duì)照?qǐng)D示，結(jié)合控制變量法可得出結(jié)論．

解答 解：
（1）要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)選用甲、乙兩圖；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證鐵球滑到水平面時(shí)的速度相同，為了達(dá)到這一目的所采取的具體操作方法是讓質(zhì)量不同的兩個(gè)鐵球從同一高度滑下．
（2）為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系應(yīng)采用指控變量法，控制質(zhì)量不變，改變速度，而在甲丙兩圖中是同一個(gè)小球放置在不同的高度，控制了質(zhì)量一定，改變了速度，得出結(jié)論：質(zhì)量相等時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；
（3）實(shí)驗(yàn)中小球能夠做功是體現(xiàn)在推動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，表示小球能夠做的功越多，小球具有的動(dòng)能就越大，所以通過觀察紙盒被推動(dòng)的距離的大小，來判斷小球動(dòng)能的大小，利用了轉(zhuǎn)換法；
（4）若水平面絕對(duì)光滑，鐵球?qū)⒆鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)；
（5）①超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大．選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的兩個(gè)小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即甲、丙兩圖符合題意；
②超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動(dòng)能越大．選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的兩個(gè)小球，即甲、乙兩圖符合題意．
故答案為：（1）甲、乙；（2）速度；（3）轉(zhuǎn)換；（4）勻速直線；（5）①甲、乙；②甲、丙．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法及轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，有一定的難度，解題過程中一定要仔細(xì)．