Question

【題目】小紅猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關，于是設計了如圖16甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關。

（1）讓質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。

①乙圖中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的 。

②選用圖甲探究的是動能與 的關系，得出的結論是： 。選用圖乙探究的是動能與 的關系。

③物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法、轉換法等；本實驗中運用了兩種研究方法，一是 法；二是轉換法，就是用 來表示小球動能的大小。

Answer 1

【答案】① 速度 ，②速度， 質量一定時，速度越大，動能越大 ， 質量 ； ③ 控制變量法 ， 紙盒移動的距離

【解析】

試題分析：①乙圖中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下，這樣它們到達斜面底端時具有相同的運動速度；②選用圖甲，讓質量相同的小球沿斜面的不同高度由靜止滾下，撞擊水平板上的木塊，這是控制了質量相同，目的是探究物體的動能與運動速度的關系，能得出的結論是：當物體的質量相同時，速度越大動能越大；選用圖乙，讓質量不同的小球，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動速度相同，目的是探究物體的動能與質量的關系，能得出的結論是：當物體的運動速度相同時，質量越大動能越大；③影響物體的動能的因素有兩個：質量和速度，所以當研究與其中一個因素關系時，應控制另一個因素相同，即采取控制變量法；實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小，這種研究問題的方法是轉換法。