Question

12．如图所示是“探究物体动能的大小与哪此因素有关”的实验装置．
（1）本实验使小车获得动能的操作方法是让小车从斜面上由静止滑下，小车动能的大小是通过观察木块被撞后移动的距离来判断的．
（2）让同一小车从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功．目的是为了探究动能的大小与速度的关系．
（3）换用质量不同的小车，使它们从斜面的相同（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，可得到的结论是在速度相同时，物体质量越大，动能越大．
（4）如果水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？不能，理由是小车将做匀速直线运动．

Answer 1

分析 （1）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明铁球的动能越大；
（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小车，这样可以保证小车的质量相同；让小车从不同的高度滑下，从而获得不同的运动速度；
（3）当研究动能大小与质量的关系时，要让质量不同的小车沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；
（4）由牛顿第一定律内容分析回答．

解答 解：
（1）本实验使小车获得动能的操作方法是让小车从斜面上由静止滑下；实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小；
（2）实验中，小车的质量一定，让小车在斜面上的不同高度滑下，是为了使小车到达下端时具有不同的速度，研究铁球的动能大小与速度的关系；
（3）实验中，质量不同的小车，从斜面的相同高度由静止滚下，到达下端时具有相同的速度，推动木块做功，观察木块移动的距离；可得到的结论是：在速度相同时，物体质量越大，动能越大；
（4）若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去．木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定．所以小车动能的大小就无法比较．
故答案为：（1）让小车从斜面上由静止滑下；木块被撞后移动的距离；（2）速度；（3）相同；在速度相同时，物体质量越大，动能越大；（4）不能；小车将做匀速直线运动．

点评 物体动能的大小是通过木块移动的距离来体现的，比较铁球的动能大小，即比较木块通过的距离．由于木块永远运动，所以距离的大小无法比较，即动能就无法比较．