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11.小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验.
实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
小华还进行了多次对比实验,实验现象均与上述两实验相同.
(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用甲(选“甲”或“乙”)图.
(2)由甲、乙两组实验可以得出的结论是物体动能的大小与质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能就越大.
(3)若水平面绝对光滑,本实验将不能(选“能”或“不能”)达到探究目的.
(4)这个实验中,利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小,下列实例中与此方法相同的有②.(填编号)
①认识电流大小时,用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③研究电流与电压的关系时控制电阻不变.

分析 (1)影响动能大小的因素是质量和速度,进行探究时要采用控制变量法的思想,控制相同因素,改变不同因素;
(2)比较甲、乙两组实验中的相同因素和不同因素,结合控制变量法的思想得出结论;
(3)由于阻力的作用,最终小球停下来,如果没有了任何阻力,则小球将会做匀速直线运动,也就无法比较其运动的远近了;
(4)掌握转换法在实验中的应用:实验中通过木块被小球推动的距离来反应小球动能的大小.

解答 解:
(1)要探究物体动能的大小与速度的关系,必须控制物体的质量相同,速度不同,速度的不同是通过小球在斜面的位置来体现的,符合条件的只有甲图;
(2)通过甲图可得到的结论是:质量相同时,物体的速度越大,动能越大;通过乙图可得到的结论是:物体速度相同时,质量越大,动能越大;因此综合甲图和乙图,可得到的结论是:物体动能的大小与质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能就越大;
(3)若水平面绝对光滑且不计空气阻力,小球与木块将一直做匀速直线运动下去,无法比较其距离的大小,也就无法得出其动能的大小,因此,实验无法得出结论;
(4)实验中利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小,属于转换法;
①认识电流大小时,用水流进行类比,这是类比的方法,不符合题意;
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的,是转换法,符合题意;
③研究电流大小与电阻的关系时,保持电压不变,这种方法是控制变量法,不符合题意.
故答案为:(1)甲;(2)物体动能的大小与质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能就越大;(3)不能;(4)距离;②.

点评 此题是探究物体动能的大小与质量、速度的关系,主要考查了转换法和控制变量法在实验中的应用,这两种方法的应用很典型.

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