Question

為了探究動能的大小與哪些因素有關(guān)，小雨用同一個斜面、同一個長木板和同一個紙盒，兩個不同質(zhì)量的小球，設(shè)計了如圖所示的甲、乙、丙三次試驗，測量出每次實驗中紙盒移動的距離（S_甲＜S_乙＜S_丙），再通過比較分析，得出結(jié)論．
根據(jù)上述三次實驗，回答下列問題：
①實驗中通過觀察比較

紙盒移動的距離

來比較小球動能的大小．
②在甲、乙兩次實驗中，讓同一小球從同一斜面的不同高度由靜止開始釋放的目的是：使小球到達(dá)斜面底部時的速度

不同

（選填“相同”或“不同”），根據(jù)實驗現(xiàn)象可得出的實驗結(jié)論是

質(zhì)量相等時，速度越大，動能越大

_；分析乙、丙兩圖，得到的實驗結(jié)論是

速度相等時，質(zhì)量越大，動能越大

．
③實驗中小球在斜面上加速滾到底端的過程中（不計摩擦阻力），小球的

重力勢

能轉(zhuǎn)化為

動

能．

Answer 1

分析：（1）小球從光滑斜面上向下運動到水平面上，有了一定的速度，就有動能，小球撞擊紙盒，可以通過紙盒在水平面上移動的距離來判斷動能的大��；
（2）因為動能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，若探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，要保證質(zhì)量不同而速度相同，讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下就是為了使小球滾到水平面時速度相同；
若探究小球的動能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選擇相同質(zhì)量小球，從不同高度滾下，觀察其推動紙盒移動距離的大小即可．
（3）動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，且動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化．

解答：解：（1）小球因為有動能撞擊紙盒，動能越大，紙盒在水平面上移動的距離就越遠(yuǎn)，所以判斷小球動能大小的依據(jù)是紙盒在水平面上移動的距離；
（2）在甲、乙兩次實驗中，讓同一小球從同一斜面的不同高度由靜止開始釋放的目的是：使小球到達(dá)斜面底部時的速度不同，且通過圖能看出，小球越高，其推動紙盒移動的距離越遠(yuǎn)，故說明質(zhì)量相等時，速度越大，動能越大；同理分析乙、丙兩圖可知，此時小球的高度相同，但質(zhì)量不同，且質(zhì)量大的推動紙盒移動的距離大，故說明速度相等時，質(zhì)量越大，動能越大；
（3）實驗中小球在斜面上加速滾到底端的過程中（不計摩擦阻力），其質(zhì)量不變，高度變小，即其重力勢能減小；同時其質(zhì)量不變，速度變大，故其動能變大，所以該過程是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程．
故答案為：①紙盒移動的距離；②不同； 質(zhì)量相等時，速度越大，動能越大；速度相等時，質(zhì)量越大，動能越大；）③重力勢能；動．

點評：由紙盒距離的長短，來體現(xiàn)小球的動能多少，是一種轉(zhuǎn)換法．由小球起始點的高度可以決定小球剛到達(dá)水平面時的速度．