Question

20．小明利用如圖的裝置，探究物體的動能大小與哪些因素有關，進行如下操作：

請針對以上操作回答下列問題：
（1）小明是根據(jù)木塊移動距離判斷小球具有的動能大�。�
（2）要探究動能與物體運動速度的關系應選用甲圖，選擇的理由是：小車的質(zhì)量相同，下滑高度不同．
（3）乙圖中讓兩個小車從同一高度滑下的目的是：使小車到達斜面底端（水平面）時速度相同．
（4）甲、乙兩組實驗可以得出的結(jié)論是：物體的動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關．

Answer 1

分析 （1）動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度．根據(jù)控制變量法的思路，去分析解決．車對木塊做功，小車把木塊推出的距離長，說明對木塊做的功越多，小車的動能越大．這是一種轉(zhuǎn)換的方法；
（2）要研究動能與速度關系，就要控制兩車質(zhì)量相同，速度不同．由此入手分析；
（3）小車起始點的高度，可以反映小車的速度．高度相同是為了控制到達斜面底端時速度相同；
（4）甲乙兩圖所示的實驗中，分別了控制了小車的質(zhì)量和速度相同，改變小球的速度和質(zhì)量，由此得出動能與速度、質(zhì)量的關系．

解答 解：（1）小明是根據(jù)小車推動木塊移動的距離來判斷小球具有的動能大小的，用到了控制變量法；
（2）要研究動能與速度關系，應該控制小車的質(zhì)量相同，改變小車的速度，甲圖中質(zhì)量相同小車處于同一斜面的高度越大，下滑時速度越大，滿足這兩個條件；
（3）小車起始點的高度在這題代表了速度的大小，讓不同質(zhì)量的兩個小車從同一高度滾下的目的是：使小車到達斜面底端時速度相同；
（3）甲圖的結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；乙圖的結(jié)論是：速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大；
所以綜合起來的結(jié)論是：物體動能大小與其質(zhì)量和速度有關，質(zhì)量相同，速度越大動能越大；速度相同，質(zhì)量越大動能越大．
故答案為：（1）木塊移動距離；（2）甲；小車的質(zhì)量相同，下滑高度不同；（3）使小車到達斜面底端（水平面）時速度相同；（4）物體的動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關．

點評 結(jié)合控制變量法，找出實驗中的不同點：高度代表的速度的不同，是解決此題的關鍵．同時考查學生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)物理規(guī)律的能力．