Question

11．如圖所示，將一根細線上端固定，下端系上一小鐵球，該裝置便是“單擺”．
（1）如圖甲、乙所示，將質量為m₁、m₂的小球分別移動到與豎直方向成θ₁角時放手，m₂＞m₁，兩個小球運動到B點時速度相同，此時撞擊放在水平面上的同一木塊，木塊被撞后在水平方向移動的距離如圖所示．則單擺的運動速度與小球的質量無關，由甲、乙兩圖可知，物體的質量越大，動能越大．
（2）如圖丙所示，將質量為m₂的小球移動到與豎直方向成θ₂角時放手，∠θ₂＞∠θ₁，小球運動到B點時撞擊同一木塊，比較乙、丙兩圖可知，物體的速度越快，動能越大．

Answer 1

分析 物體動能的大小與物體的質量和速度有關，在探究物體物體的質量大小與動能的關系時，應控制物體運動的速度相同；在探究物體的運動速度大小與動能的關系時，應控制物體的質量相等．此題中物體動能的大小是通過木塊運動距離的長短來體現的．

解答 解：（1）如圖甲、乙所示，將質量為m₁、m₂的小球分別移動到與豎直方向成θ₁角時放手，m₂＞m₁，兩個小球運動到B點時速度相同，據此可知，單擺的運動速度與小球的質量無關；
其他條件相同，m₂＞m₁，由甲、乙兩圖可知，物體的質量越大，木塊移動的距離越長，說明物體的動能越大；
（2）如圖丙所示，將質量為m₂的小球移動到與豎直方向成θ₂角時放手，∠θ₂＞∠θ₁，小球運動到B點時撞擊同一木塊，比較乙、丙兩圖可知，小球與豎直方向的角度越大，物體的速度越快，木塊移動的距離越長，說明物體的動能越大．
故答案為：（1）質量；動能；（2）乙、丙．

點評 此題考查動能大小的影響因素，明確本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉換法．