Question

7．小明為了探究動能的大小與哪些因素有關(guān)，他設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗：

①讓質(zhì)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(zhì)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）要探究動能與物體運動速度的關(guān)系應(yīng)選用甲圖，選擇的理由是：相同小球處于同一斜面的高度越大，下滑時速度越大．
（2）乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是：使小球具有相同速度；
（3）甲、乙兩組實驗可以得出的結(jié)論是：
甲實驗結(jié)論：質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；
乙實驗結(jié)論：速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大．

Answer 1

分析 （1）要研究動能與速度關(guān)系，就要控制兩球質(zhì)量相同，速度不同．由此入手分析；
（2）小球起始點的高度，可以反映球的速度．高度相同是為了控制到達(dá)斜面底端時速度相同；
（3）甲圖中兩個小球的質(zhì)量相同，探究動能與運動速度的關(guān)系；乙圖讓小球從斜面的同一高度滾下，速度相同，比較木塊被推動距離遠(yuǎn)近來探究動能與質(zhì)量的關(guān)系．

解答 解：
（1）要研究動能與速度關(guān)系，應(yīng)該控制小球的質(zhì)量相同，改變小球的速度不同，甲圖中質(zhì)量相同小球處于同一斜面的高度越大，下滑時速度越大，滿足這兩個條件；
（2）小球起始點的高度代表了速度的大小，讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是：使小球到達(dá)斜面底端時速度相同；
（3）由甲圖知，小球的質(zhì)量相同，從斜面滾下時的高度越大，到達(dá)水平面的速度越大，木塊被小球推動得距離越大，說明小球的動能越大，可得：質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；
由乙圖知：兩小球從斜面同一高度下滑，速度相同，質(zhì)量大的小球推動木塊的距離遠(yuǎn)，表明質(zhì)量大的小球的動能大．實驗可得出的結(jié)論是：速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大．
故答案為：（1）甲；相同小球處于同一斜面的高度越大，下滑時速度越大；（2）使小球具有相同速度；（3）質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大．

點評 結(jié)合控制變量法，找出實驗中的不同點：高度代表的速度的不同，是解決此題的關(guān)鍵．同時考查學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)物理規(guī)律的能力．