Question

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

Ⅰ．如甲图所示，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．

Ⅱ．如图乙图所示，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．

（1）乙图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______ ．

（2）选用甲图探究的是动能与______ 的关系，理由是两球______ 相等，得出的结论是：______ ，动能越大．

（3）选用乙图探究的是动能与______ 的关系，得出的结论是：______ ，动能越大．

（4）物理研究方法有很多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法、转换法等．本实验运用了两种：一是______ 法；二是转换法．

Answer 1

【答案】 速度 速度 质量 质量一定时，速度越大 质量 速度一定时，质量越大 控制变量法

【解析】解答：(1)在此实验中，小球的高度在这个题中代表了其速度的大小，让小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度。(2)甲图中两球的质量相同，高度不同，所以到达底端的速度不同，所以可以探究动能与速度大小的关系；高度越高的小球运动到底端时速度越大，把纸盒撞击的更远，因此说明其动能越大；由此可以得出的结论是：物体质量一定时，运动速度越大，动能越大；(3)乙图中两球的高度相同，这样到达底端的速度相同，但它们的质量不同，所以可以探究动能与速度大小的关系；质量越大的小球把平面上的纸盒撞击的更远，说明小球的动能越大；由此可以得出的结论是：在运动速度一定时，物体质量越大，动能越大。（4）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让钢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，应选择同一钢球，这样可以保证小球的质量相同．球把纸盒推出的距离长，说明的动能大，这是一种转换的方法．