Question

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．
（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．
上述甲、乙两组实验中：
①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

速度

．
②选用图甲探究的是动能与

速度

的关系，得出的结论是：

质量相同时，物体的速度越大，物体动能越大

．选用图乙探究的是动能与

质量

的关系．得出的结论是：

当速度相同时，质量越大物体动能越大．

．

Answer 1

分析：（1）探究动能大小与质量的关系时，应控制速度相同而质量不同．
（2）探究动能大小与速度的关系，应控制球的质量相同而速度不同，球应该从斜面的不同高度滑下，分析图示实验答题．
（3）球从同一斜面的同一高度滚下，球到达水平面时的速度相同，根据图示现象得出动能与质量的关系．

解答：解：（1）在探究动能大小与物体质量关系时，应使小球的质量不同，到达斜面底端时的速度相同．
（2）图甲在探究动能大小与物体运动速度的关系时，应控制球的质量相同而速度不同，球应该从斜面的不同高度滑下，由图示实验可知，小球的质量相同而到达水平面时的速度不同，速度越大，纸盒被推动的距离越大，球的动能越大，由此可得：质量相同时，物体的速度越大，物体动能越大．
（3）由图乙所示实验可知，两球从同一斜面的同一高度由静止释放，它们到达水平面时的速度相等，小球质量为m，大球质量为2m，大球将纸盒推出的距离较远，大球的动能大，由此可得：当速度相同时，质量越大物体动能越大．
故答案为：①速度；②速度；质量相同时，物体的速度越大，物体动能越大；质量；当速度相同时，质量越大物体动能越大．

点评：本题考查了实验现象分析，实验应用了控制变量法和转换法，知道实验原理、应用控制变量法分析实验现象即可正确解题．