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5.小明猜想:动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关,因此,他设计了如下两种实验方案:
A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰(如图甲所示).
B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰(如图乙所示).
上述两种实验方案中:

(1)A方案是为了探究动能大小与速度的关系.该方案中,让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,从而改变小车到达斜面底端速度,从能量转化的角度来看,这样做的理论依据是小车的重力势能转化为小车的动能.
(2)实验中可以通过比较木块被撞击后移动的距离,来比较碰撞前小车动能大小,理论依据是木块被撞击后移动的距离越远,小车的动能越大.
(3)B方案是探究动能大小与质量的关系,该方案是否合理?不合理;理由是没有控制速度相同.
(4)B方案中能比较碰撞前小车动能大小(选填”能”或者不能).

分析 (1)同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度滑下,到达水平面时的速度不同,木块被撞后移动的距离越远,推力做功越多,就可以说明木块的动能越大,从而得出质量相同时,速度越大的物体动能越大;
(2)小车的动能多少决定了木块运动距离的长短.此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离,距离越远表明小球的动能越大;
(3)该实验利用了控制变量法,如果探究动能大小与质量的关系,必须保证运动速度相同,应该使小车从斜面的相同高度滑下.

解答 解(1)实验中,让小车处在不同的高度,反映了速度不同,这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系;该方案中,让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,从而改变小车到达斜面底端速度,从能量转化来看,这样做的理论依据是小车的重力势能转化为小车的动能;
(2)实验中可以通过比较木块被撞击后移动的距离,来比较碰撞前小车动能的大小,理论依据是木块被撞击后移动的距离越远,小车的动能越大;
(3)要探究大小与质量的关系,应该控制小车的速度相同,让小车从斜面的同一高度滑下.故B方案不合理;
(4)因为实验中是通过比较木块被撞击后移动的距离,来比较碰撞前小车动能的大小的,故B方案中能比较碰撞前小车动能大小;
故答案是:(1)速度;小车的重力势能转化为小车的动能;(2)木块被撞击后移动的距离;木块被撞击后移动的距离越远,小车的动能越大;(3)不合理;没有控制速度相同;(4)能.

点评 本题是一道探究题,探究动能大小与什么因素有关,根据控制变量法的思路可找到答案,在得出结论时,要注意条件.

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