Question

14．為了探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（h₁＞h₂）．

（1）圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊，木塊在水平面運(yùn)動一段距離后靜止時的情景．據(jù)此你能得出的結(jié)論是速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大．
（2）圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從A、B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊，木塊在水平面運(yùn)動一段距離后靜止時的情景．據(jù)此你能得出的結(jié)論是質(zhì)量相同時，物體運(yùn)動的速度越大，動能越大．
（3）本實(shí)驗(yàn)裝置的水平面如果絕對光滑，還能得出結(jié)論嗎？不能．理由是無法比較動能的大小．

Answer 1

分析 （1）分析圖甲，兩小球的質(zhì)量不同，可探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）分析圖乙，小球滾下的高度不同，到達(dá)水平面的速度不同，可探究動能與速度的關(guān)系；
（3）由牛頓第一定律內(nèi)容分析回答．

解答 解：（1）圖甲，兩小球滾下高度相同，速度相同，兩小球的質(zhì)量不同，探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系，得出的結(jié)論是，速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；
（2）圖乙兩小球的質(zhì)量相等，滾下的高度不同，探究的是動能與速度的關(guān)系；
圖乙中兩小球的質(zhì)量相同，滾下的高度越大，到達(dá)水平面的速度越大，將木塊推得越遠(yuǎn)，得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時，物體運(yùn)動的速度越大，動能越大；
（3）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去．木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以鐵球動能的大小就無法比較．
故答案為：（1）速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；（2）質(zhì)量相同時，物體運(yùn)動的速度越大，動能越大；（3）不能；無法比較動能的大�。�

點(diǎn)評 本實(shí)驗(yàn)中研究動能大小的決定因素時運(yùn)用了控制變量法，反映動能多少時運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．從圖中現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、速度的不同是此題的關(guān)鍵．