Question

20．小明猜想：動能的大小可能與物體的質(zhì)量與物體的速度有關．為了驗證這個猜想，他設計了如下實驗方案：

（1）如圖1所示，讓同一個小球，分別從同一斜面的不同高度由靜止?jié)L下，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖所示）．這是為了探究動能的大小與速度關系．若木塊被撞后移動的距離越遠，說明小車對木塊的推力做功越多，小車撞擊木塊時的動能越大．如果實驗時，木塊滑出木板了，在不改變器材的情況下，如何對實驗進行改進？降低小車釋放高度．
（2）在探究動能大小與物體質(zhì)量關系時，應使小球從同一斜面的相同（選填“相同”或“不同”）高度由靜止?jié)L下，控制小球的質(zhì)量不相同（選填“相同”或“不同”）．
（3）有同學探究“動能與質(zhì)量的關系”時，用如圖2所示的實驗裝置，利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)�彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，該實驗方案是否可行？答：不可行．因為：因為未控制小球撞擊木塊時速度一定．

Answer 1

分析 （1）同一小車保證了質(zhì)量相同，從斜面的不同高度滑下，到達水平面時的速度不同，木塊被撞后移動的距離越遠，推力做功越多，就可以說明木塊的動能越大，從而得出質(zhì)量相同時，速度越大的物體動能越大．動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關；
（2）動能大小跟質(zhì)量和質(zhì)量有關．在探究動能大小跟質(zhì)量關系時，控制質(zhì)量速度不變；
（3）結(jié)合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實驗要求．

解答 解：（1）讓小車從斜面的不同高度滑下，那么小車到達水平面時的速度就不同，小車推動木塊做功，運動距離越遠，做功越多，動能越大．如果實驗時，木塊滑出木板了，則小車的動能過大，減小小車動能的方法是降低小車釋放高度，以減小小車的速度；
（2）若探究質(zhì)量對動能的影響，應使小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以需使質(zhì)量不相同的小球從斜面的相同高度由靜止滑下；
（3）利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)�彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，該實驗方案不可行，因為因為未控制小球撞擊木塊時速度一定．
故答案為：（1）速度；做功；越大；降低小車釋放高度；（2）相同；不相同；（3）不可行；因為未控制小球撞擊木塊時速度一定．

點評 掌握影響動能大小的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究動能大小跟各因素之間的關系．