Question

20．小明猜想：動(dòng)能的大小可能與物體的質(zhì)量與物體的速度有關(guān)．為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）如圖1所示，讓同一個(gè)小球，分別從同一斜面的不同高度由靜止?jié)L下，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動(dòng)的距離（如圖所示）．這是為了探究動(dòng)能的大小與速度關(guān)系．若木塊被撞后移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，說(shuō)明小車(chē)對(duì)木塊的推力做功越多，小車(chē)撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能越大．如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊滑出木板了，在不改變器材的情況下，如何對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)？降低小車(chē)釋放高度．
（2）在探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)使小球從同一斜面的相同（選填“相同”或“不同”）高度由靜止?jié)L下，控制小球的質(zhì)量不相同（選填“相同”或“不同”）．
（3）有同學(xué)探究“動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)�彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，該實(shí)驗(yàn)方案是否可行？答：不可行．因?yàn)椋阂驗(yàn)槲纯刂菩∏蜃矒裟緣K時(shí)速度一定．

Answer 1

分析 （1）同一小車(chē)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(shuō)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．動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；
（2）動(dòng)能大小跟質(zhì)量和質(zhì)量有關(guān)．在探究動(dòng)能大小跟質(zhì)量關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量速度不變；
（3）結(jié)合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關(guān)變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實(shí)驗(yàn)要求．

解答 解：（1）讓小車(chē)從斜面的不同高度滑下，那么小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度就不同，小車(chē)推動(dòng)木塊做功，運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，做功越多，動(dòng)能越大．如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊滑出木板了，則小車(chē)的動(dòng)能過(guò)大，減小小車(chē)動(dòng)能的方法是降低小車(chē)釋放高度，以減小小車(chē)的速度；
（2）若探究質(zhì)量對(duì)動(dòng)能的影響，應(yīng)使小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以需使質(zhì)量不相同的小球從斜面的相同高度由靜止滑下；
（3）利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)�彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，該實(shí)驗(yàn)方案不可行，因?yàn)橐驗(yàn)槲纯刂菩∏蜃矒裟緣K時(shí)速度一定．
故答案為：（1）速度；做功；越大；降低小車(chē)釋放高度；（2）相同；不相同；（3）不可行；因?yàn)槲纯刂菩∏蜃矒裟緣K時(shí)速度一定．

點(diǎn)評(píng) 掌握影響動(dòng)能大小的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究動(dòng)能大小跟各因素之間的關(guān)系．