Question

15．小華為了探究物體動能的大小與質量、速度的關系，設計了如圖甲、乙所示的實驗．

實驗甲：質量相同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
實驗乙：質量不同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
（1）實驗中采用A（選填序號A．從同一高度由靜止開始下滑　　B．從不同高度由靜止開始下滑）方法，使得質量不等的兩個小球到達水平面時的速度相同．
（2）要探究物體動能的大小與速度的關系應選用甲圖．（填“甲”、“乙”）
（3）甲、乙兩組實驗可以得出的結論是物體的動能與物體的質量與速度有關，速度越大、質量越大，物體的動能越大．
（4）這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的距離大小來比較物體的動能大小．下列實例中與此實驗方法相同的有②③．（填編號）
①認識電流大小時，用水流進行類比
②用紅墨水在水中的擴散現(xiàn)象來認識分子是運動的
③用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性
④研究磁場時，引入了磁感線來描述磁場．

Answer 1

分析 （1）小球的速度是通過球起始點的高度來體現(xiàn)的，高度越高，速度越大；
（2）（3）掌握控制變量法在實驗中的應用：要探究動能與速度的關系，需保持物體的質量相等，速度不同，所以使同一小球從不同的高度滾下；要探究動能與質量的關系，需保持物體的速度相等，質量不同，所以使質量不同的小球從同一高度滾下；
（4）掌握轉換法在實驗中的應用：實驗中通過木塊被小球推動的距離來反應小球動能的大小；

解答 解：
（1）小球的速度是通過球滾落的起始點的高度來控制的，起始點的高度相同，速度就相同．所以選用A方法；
（2）要探究物體動能的大小與速度的關系，需保持物體的質量相等，速度不同，甲圖讓同一小球從不同的高度滾下，可以探究動能與速度的關系；
乙圖中，讓質量不同的小球從同一高度滾下，所以是探究動能與質量的關系；
（3）由圖甲知，小球的質量相等，小球滾下的高度越大，到達底面的速度越大，則將木塊推動的越遠，說明具有的動能越大，可得當物體的質量相等時，物體的速度越大，動能越大；
由圖乙知，質量不同的小球從同一高度滾下，速度相等，小球的質量越大，木塊被推動得越遠，說明動能越大，可得當物體的速度相等時，物體質量越大，動能越大；
所以甲、乙兩組實驗可以得出的結論是物體的動能與物體的質量與速度有關，速度越大、質量越大，物體的動能越大；
（4）實驗中利用木塊被碰撞后移動的距離大小來比較物體的動能大小，屬于轉換法的思想，采用這個研究方法的還有研究分子的擴散現(xiàn)象和用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性，即②③；①是類比的方法；④是研究磁場時，引入了磁感線來描述磁場是建立模型法．
故答案為：（1）A；（2）甲；（3）物體的動能與物體的質量與速度有關，速度越大、質量越大，物體的動能越大；（4）距離大��；②③．

點評 本題考查影響物體動能大小的因素，用控制變量法研究動能大小的影響因素，用轉換法表示動能的大�。�