Question

18．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．
（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用甲图装置（填“甲”、“乙”）．
（2）由实验乙可以得出的结论是：物体速度一定时，物体质量越大，动能越大．
（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的距离长短来比较物体的动能大小．下列实例中与此实验方法相同的有②．（填编号）
①认识电流大小时，用水流进行类比
②用小磁针探究磁体周围的磁场
③探究电流与电压、电阻的关系．

Answer 1

分析 （1）动能大小跟质量和速度有关．在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变．
球的大小可以改变球的质量，球从同一斜面不同高度滑下可以改变球到底斜面底部的速度．
（2）动能大小跟质量、速度有关．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．
（3）小球动能大小不能直接观察，而是通过小球推动木块运动距离来反映，小球推动木块运动越远，小球动能越多．

解答 解：（1）甲图，同一小球质量相同，同一小球从同一斜面不同高度滑下，到底斜面底部的速度不同，所以甲图探究动能大小跟速度的关系．
乙图，不同质量的小球从同一斜面同一高度滑下，不同质量小球到底斜面底部的速度相同，所以乙图探究动能大小跟质量的关系．
（2）甲图，小球质量一定，小球速度越大，小球推动木块运动越远，小球具有动能越大，所以物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；
乙图，小球速度一定，小球质量越大，小球推动木块运动越远，小球具有动能越大，所以物体速度一定时，物体质量越大，动能越大．
（3）利用木块被碰撞后移动的距离长短来比较物体的动能大小．这种方法是转换法．
①认识电流大小时，用水流进行类比，这种方法是类比法．
②研究电磁铁磁性强弱时，通过比较电磁铁吸引大头针多少来判断电磁铁磁性的强弱，这种方法是转换法．
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．
故答案为：（1）甲；（2）物体速度一定时，物体质量越大，动能越大；（3）距离长短；②．

点评 掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系．