Question

5．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，如乙所示．
①實(shí)驗(yàn)中研究的對(duì)象是小球（選填“小球”或“紙盒”）．
②探究過程中研究對(duì)象動(dòng)能的大小是通過紙盒被撞擊后移動(dòng)的距離來反映的．
③選用圖甲探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系，小紅是通過改變小球開始時(shí)在斜面上的高度來改變這個(gè)因素的．
④根據(jù)圖乙所示的兩次實(shí)驗(yàn)，可初步得出的結(jié)論是：速度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大，如果水平面是絕對(duì)光滑的，則不能（選填“不能”或“可以”）完成這個(gè)探究活動(dòng)．
⑤物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、控制變量法；本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了兩種研究方法，一是控制變量法；二是轉(zhuǎn)換法．

Answer 1

分析 ①據(jù)題意可知，此實(shí)驗(yàn)中研究的對(duì)象是小球；
②將小球動(dòng)能的大小通過紙盒移動(dòng)的距離來反映，是一種轉(zhuǎn)換的思想；
③④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；
⑤據(jù)實(shí)驗(yàn)中的研究方法分析即可解決．

解答 解：①實(shí)驗(yàn)中研究的對(duì)象是小球；
②動(dòng)能大小體現(xiàn)在對(duì)外做功的多少，可以通過紙盒移動(dòng)的距離來比較動(dòng)能的大�。�
③甲圖中的小球質(zhì)量相同，但高度不同，故選用圖甲探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系，小紅是通過改變小球開始時(shí)在斜面上的高度來改變速度的；
④選用圖乙，讓質(zhì)量不同的小球，由斜面的同一高度滾下，撞擊水平板上的紙盒，這是控制了小球的運(yùn)動(dòng)速度相同，目的是探究物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，能得出的結(jié)論是：速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
⑤實(shí)驗(yàn)過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，故這里用了控制變量法；同時(shí)通過紙盒移動(dòng)的距離來比較動(dòng)能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；
故答案為：①小球；②紙盒被撞擊后移動(dòng)的距離；③速度；高度；④速度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；不能；⑤控制變量．

點(diǎn)評(píng) 此類實(shí)驗(yàn)題目是考查對(duì)控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納出正確的結(jié)論．