Question

18．小偉猜想動(dòng)能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，讓小球沿同一光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)，與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止．
（1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察小球推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離來判斷小球動(dòng)能的大小．
（2）圖甲探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系，同時(shí)利用圖甲還可以探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系；
（3）圖乙中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時(shí)，具有相同的速度，得出的結(jié)論是：速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)若木塊與水平面間無摩擦則不能得出結(jié)論，原因是水平面絕對(duì)光滑，則小球和紙盒將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）物體動(dòng)能的大小，可由它對(duì)外做功的多少來體現(xiàn)．球把紙盒推出的距離長(zhǎng)，說明的物體對(duì)外做的功多，進(jìn)而體現(xiàn)它的動(dòng)能大，這是一種轉(zhuǎn)換的方法．
（2）影響動(dòng)能大小的因素有質(zhì)量和速度，實(shí)驗(yàn)過程要采用控制變量法；
（3）當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；
（4）實(shí)驗(yàn)中是通過比較紙盒被小球撞擊后移動(dòng)的距離來比較小球動(dòng)能大小的；若水平面絕對(duì)光滑，則物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察小球推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離來比較物體的動(dòng)能的大小，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．
（2）圖甲所示控制小球的質(zhì)量相同，高度不同，探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系；該圖還可以探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系；
（3）選用圖乙時(shí)，從斜面的同一高度滾下，讓小球到達(dá)斜面底端的速度相同；圖乙中兩球的質(zhì)量不同，故選用圖乙探究的是動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；根據(jù)乙圖可知，高度相同時(shí)，小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度相同，質(zhì)量大的小球撞擊紙盒后，紙盒運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)，說明質(zhì)量大的小球其動(dòng)能大；由此得出結(jié)論：速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（4）實(shí)驗(yàn)中是通過比較紙盒被推移動(dòng)的距離來比較小球動(dòng)能大小的；若本實(shí)驗(yàn)裝置中的水平面絕對(duì)光滑，則小球和紙盒將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不能達(dá)到探究的目的．
故答案為：（1）小球推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離；（2）速度；高度；（3）速度；速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；（3）水平面絕對(duì)光滑，則小球和紙盒將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 此類實(shí)驗(yàn)題目是考查對(duì)控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納出正確的結(jié)論