Question

小紅猜想動能大小可能與物體的質量和運動速度有關，于是設計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能大小與哪些因素有關．

①讓質量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
②讓不同質量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．上述甲、乙兩組實驗中：
（1）圖乙中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有

相同的速度

．
（2）選用圖甲探究的是動能與

速度

的關系．
（3）該實驗中通過

紙盒移動的距離長短

來判斷小球動能的大�。�

Answer 1

分析：（1）影響動能大小的因素有質量和速度，實驗過程要采用控制變量法；
（2）當研究動能大小與質量的關系時，要讓小球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當研究動能大小與速度的關系時，應選擇同一小球，這樣可以保證小球的質量相同．
（3）采用轉換法，通過觀察紙盒移動的距離長短來比較小球動能的大�。�

解答：解：（1）為了探究物體的動能與質量的關系，應該讓不同質量的小球沿斜面同一高度靜止?jié)L下撞擊水平面上的紙盒，這樣它們到達斜面底端的速度相等；
（2）圖甲中讓同一小球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平面上的紙盒，這是控制了質量相同，目的是探究小球的動能與速度的關系；
（3）實驗中通過觀察紙盒被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷小球動能的大小，這種研究問題的方法是轉換法．
故答案為：（1）相同的速度；（2）速度；（3）紙盒移動的距離長短．

點評：解決此類問題要會利用控制變量法和轉換法，探究影響動能的大小因素，是中考探究實驗考查的重點．