Question

【题目】小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。

（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中：

①选用图甲探究的是动能与_____的关系，理由是：______得出的结论是：________。

②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的_________，选用图乙探究的是动能与_______的关系。

③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是________法；二是转换法，就是用________来表示小球动能的大小。

④若水平面绝对光滑，本实验_______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

Answer 1

【答案】速度 见解析 见解析 速度 质量 控制变量法 纸盒被撞击后运动距离的大小 不能

【解析】

(1)影响动能大小的因素有质量和速度，实验过程要采用控制变量法；

(2)当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同。

(3)摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，判断这两个因素是否改变，可知道摩擦力是否改变。

[1][2][3]选用图甲，让质量相同的小球沿斜面的不同高度由静止滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与运动速度的关系，能得出的结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大；

[4][5]选用图乙，让质量不同的小球，由斜面的同一高度滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了小球的运动速度相同，目的是探究物体的动能与质量的关系，能得出的结论是：速度相同时，质量越大，动能越大；

[6][7]物体的动能与质量和速度有关，研究动能与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；实验中通过观察纸盒被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法；

[8]若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了。