Question

13．小紅在探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了如下兩種方案：
A．讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，鉆入并推動(dòng)左側(cè)開口的紙盒運(yùn)動(dòng)一段距離，比較紙盒在水平面上移動(dòng)的距離（如圖甲所示）．
B．讓不同質(zhì)量的小車分別從同一斜面的相同高度由靜止開始下滑，鉆入并推動(dòng)左側(cè)開口的紙盒運(yùn)動(dòng)一段距離，比較紙盒在水平面上移動(dòng)的距離（如圖乙所示）．

（1）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察木塊移動(dòng)的距離來知道小車動(dòng)能大小的．
（2）實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是小車（選填“小車”或“紙盒”）．
（3）A方案是為了探究動(dòng)能大小與速度關(guān)系，得到的結(jié)論是質(zhì)量一定時(shí)，動(dòng)能大小與速度有關(guān)，速度越大，動(dòng)能越大．
（4）小紅想用B方案探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，該方案是否合理？不合理，理由是紙盒滑行時(shí)所受的摩擦力未控制相同．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能的大小用小車推動(dòng)木塊的遠(yuǎn)近來表示，推木塊越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大．這種方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）動(dòng)能的決定因素有兩個(gè)：質(zhì)量和速度．讓同一小車從不同的高度滾下，是采用控制變量法控制質(zhì)量一定而速度不同，從斜面越高的位置滾下，小車到達(dá)斜面底端的速度就越大．質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能就越大．如果探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，必須保證運(yùn)動(dòng)速度相同，應(yīng)該使小車從斜面的相同高度滑下．

解答 解：（1）小車對(duì)木塊做功的多少反映球的動(dòng)能多少，而做功的多少可由木塊被推開距離的遠(yuǎn)近來確定，木塊被推出的距離越遠(yuǎn)，這說明小車運(yùn)動(dòng)的速度越大，它具有的動(dòng)能越大；
（2）實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是小車；
（3）A實(shí)驗(yàn)方案中同一小車保證了質(zhì)量相同，從斜面的不同高度滑下，到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，木塊被撞后移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，推力做功越多，就可以說明木塊的動(dòng)能越大，從而得出質(zhì)量相同時(shí)，速度越大的物體動(dòng)能越大．探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系．
（4）要探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該控制小車的速度相同，同時(shí)還要控制紙盒滑行時(shí)受的摩擦力相同，即在相同的平面上滑行；讓小車從斜面的同一高度滑下，方案B沒有控制紙盒滑行時(shí)所受的摩擦力相同，所以該方案不合理．
故答案為：（1）木塊移動(dòng)的距離；
（2）小車；
（3）速度；質(zhì)量一定時(shí)，動(dòng)能大小與速度有關(guān)，速度越大，動(dòng)能越大；
（4）不合理；紙盒滑行時(shí)所受的摩擦力未控制相同．

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)采用的物理研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法，尤其是控制變量法，因?yàn)橛绊憚?dòng)能大小的因素有質(zhì)量和速度，所以在探究一個(gè)因素時(shí)，必須保證另一個(gè)影響因素不變．