Question

18．小華為了探究小球的動能大小與哪些因素有關(guān)，設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從相同高度處靜止釋放，撞擊到放在水平面上的同一位置木塊，木塊在水平面運(yùn)動一段距離后靜止；圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從不同高度處靜止釋放，撞擊到放在水平面上的同一位置木塊，木塊在水平面運(yùn)動一段距離后靜止．

（1）要探究小球動能的大小與速度的關(guān)系應(yīng)選用乙．（選填“甲”或“乙”）
（2）甲圖實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是在速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，動能越大．
（3）實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊被小球撞擊后移動的距離來比較小球的動能大�。�
（4）實(shí)驗(yàn)中，小華聯(lián)想到在許多交通事故中，造成安全隱患的因素與汽車的“超載”與“超速”有關(guān)，于是利用上述器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)；為了探究“超載”安全隱患，應(yīng)選擇甲圖實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；為了探究“超速”安全隱患，應(yīng)選擇乙圖實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．

Answer 1

分析 （1）（2）掌握控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用：
要探究動能與速度的關(guān)系，需保持物體的質(zhì)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(zhì)量的關(guān)系，需保持物體的速度相等，質(zhì)量不同，所以使質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下；
（3）掌握轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)中通過木塊被小球推動的距離來反應(yīng)小球動能的大小．
（4）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動能越大．物體下落時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．重力勢能跟質(zhì)量和高度有關(guān)，動能跟質(zhì)量和速度有關(guān)，同一個(gè)物體，下落到地面的速度取決于物體的高度．高度相同到達(dá)水平面的速度相同，越高到達(dá)水平面的速度越大．

解答 解：（1）要探究物體動能的大小與速度的關(guān)系，需保持物體的質(zhì)量相等，速度不同，乙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(guān)系；
甲圖中，讓質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下，所以是探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）由圖甲知，小球的質(zhì)量相等，小球滾下的高度越大，到達(dá)底面的速度越大，則將木塊推動的越遠(yuǎn)，說明具有的動能越大，可得當(dāng)物體的質(zhì)量相等時(shí)，物體的速度越大，動能越大；由圖乙知，質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下，速度相等，小球的質(zhì)量越大，木塊被推動得越遠(yuǎn)，說明動能越大，可得當(dāng)物體的速度相等時(shí)，物體質(zhì)量越大，動能越大；
（3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，利用小球推動木塊距離的長短來比較物體的動能大小，這是應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；
（4）超載是指汽車的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動能越大．選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的甲圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大．選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的乙圖．
故答案為：
（1）乙；（2）在速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，動能越大； （3）木塊被小球撞擊后移動的距離；（4）甲；乙．

點(diǎn)評 此題是探究物體動能的大小與質(zhì)量、速度的關(guān)系，主要考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，這兩種方法的應(yīng)用很典型．