Question

16．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，如圖甲所示．
（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，如圖乙所示．
根據(jù)上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時(shí)，具有相同的速度．
②選用圖甲探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大．
③選用圖乙探究的是動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，得出的結(jié)論是：當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度相同時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大．
④物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、理想實(shí)驗(yàn)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，就是用紙盒移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來(lái)表示小球動(dòng)能的大小．

Answer 1

分析 影響動(dòng)能大小的因素有質(zhì)量和速度，實(shí)驗(yàn)過(guò)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)，要讓鋼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．

解答 解：（1）乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下，這樣它們到達(dá)斜面底端的運(yùn)動(dòng)速度相等；
（2）選用圖甲，讓質(zhì)量相同的小球沿斜面的不同高度由靜止?jié)L下，撞擊水平板上的木塊，這是控制了質(zhì)量相同，目的是探究物體的動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，能得出的結(jié)論是：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大；
（3）選用圖乙，讓質(zhì)量不同的小球，由斜面的同一高度滾下，撞擊水平板上的木塊，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：當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度相同時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大；
（4）因物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，所以當(dāng)研究與其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，應(yīng)采取控制變量法；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來(lái)間接判斷物體動(dòng)能的大小，這種研究問(wèn)題的方法是轉(zhuǎn)換法．
故答案為：①速度；②速度；當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大；③質(zhì)量；當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度相同時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大；④控制變量．

點(diǎn)評(píng) 解決此類問(wèn)題要會(huì)利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究影響動(dòng)能的大小因素，是中考探究實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)．