Question

4．利用如圖所示裝置探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”．將小球A、B分別拉倒與豎直方向成一定角度θ的位置，然后都由靜止釋放，當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，將與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止．圖中的擺長(zhǎng)L都相同，θ₁＜θ₂，球A、B的質(zhì)量分別為m_A、m_B（m_A＜m_B）．

（1）圖甲、乙所示，同時(shí)釋放A、B，觀察到它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止，同時(shí)到達(dá)豎直位置這表明兩小球在擺動(dòng)過程中的任一時(shí)刻的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)．觀察木塊C的距離可以得出結(jié)論速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大；．
（2）丙重小球B以更大的角度θ，從豎直位置靜止釋放，目的是為了使小球到達(dá)豎直位置時(shí)速度不同，觀察發(fā)現(xiàn)木塊C在圖丙中的距離比圖乙中滑行的更遠(yuǎn)些，由此可得出結(jié)論質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，物體的動(dòng)能越大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可判斷小球到達(dá)豎直位置的速度與小球的質(zhì)量無關(guān)；比較甲、乙兩圖的速度、質(zhì)量的關(guān)系便可得出結(jié)論；
（2）同一小球以更大的角度靜止釋放后，小球到達(dá)豎直位置時(shí)的速度更大，可以探究動(dòng)能大小與物體速度的關(guān)系；比較乙、丙兩圖中木塊C滑行的距離可以判斷動(dòng)能的大小，從而得出結(jié)論．

解答 解：（1）甲、乙兩圖中，小球的質(zhì)量不同，擺角θ相同，同時(shí)釋放A、B，觀察到它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止，表明兩小球在擺動(dòng)過程中任一時(shí)刻的速度大小相同，速度的大小與小球的質(zhì)量無關(guān)；
觀察可知，乙圖中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，說明B球的動(dòng)能較大；甲、乙兩圖中，A、B兩球達(dá)到豎直位置時(shí)的速度相等，而m_A＜m_B，說明速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大．
（2）乙、丙兩圖，小球的質(zhì)量相同，θ₁＜θ₂，所以丙圖中小球達(dá)到豎直位置時(shí)的速度更大，丙圖中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，說明質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，物體的動(dòng)能越大．
答案：（1）質(zhì)量；速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大；
（2）速度；質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，物體的動(dòng)能越大．

點(diǎn)評(píng) 解答本題需要知道：小球動(dòng)能的大小是通過木塊C滑行的距離來反映的，方法為轉(zhuǎn)換法；小球到達(dá)豎直位置時(shí)的速度是由擺角θ決定，與小球的質(zhì)量m無關(guān)，這個(gè)可以由生活經(jīng)驗(yàn)得到．