Question

在探究動能的大小與哪些因素有關的實驗中，小紅猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關，于是設計了如下圖甲、乙所示的實驗．
（1）讓質量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
上述甲、乙兩組實驗中：

①乙圖中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的

速度

；
②選用圖甲探究的是動能與

速度

的關系，理由是：兩球

質量

相等；
③選用圖乙探究的是動能與

質量

的關系，得出的結論是：

速度一定時，質量越大，動能越大

．

Answer 1

分析：實驗過程要采用控制變量法，當研究動能大小與質量的關系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；
當研究動能大小與速度的關系時，應選擇同一鋼球，這樣可以保證小球的質量相同．

解答：解：①兩球的高度相同，這樣到達底端的速度相同；，但它們的質量不同，所以可以探究動能與速度大小的關系；
質量越大的小球把平面上的紙盒撞擊的更遠，說明小球的動能越大，由此可以得出的結論是：在運動速度一定時，物體質量越大，動能越大；
②讓同一鋼球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊，這是控制了質量相同，目的是探究物體的動能與速度的關系；
③選用圖乙探究的是動能與質量的關系，得出的結論是：當速度一定時，質量越大，動能越大．
故答案為：①速度；②速度、質量；③質量、速度一定時，質量越大，動能越大．

點評：解決此類問題要會利用控制變量法和轉換法，探究影響動能的大小因素．