Question

2．如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图．其中，m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B．
（1）实验中是通过比较木块移动的距离来比较动能大小．
（2）动能是指B（填序号）
A．小球在斜面上时的动能
B．小球撞击木块前的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块的动能
（3）使同一小球从斜面上不同高度自由滚下，是为了研究动能大小与速度的关系．
（4）比较图A、B可得结论质量相同时，速度越大，动能越大．
（5）甲同学通过比较B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，乙认为甲的这一比较过程存在错误，你知道错误的操作是什么吗？未控制速度相同．
（6）若小球静止在斜面（光滑）上时具有的机械能为2J，木块在水平面上滑行了50cm，则水平面对木块的摩擦力约为4N．（撞击时无能量损失）

Answer 1

分析 （1）本实验通过比较小车推动木块运动距离的大小，判断小车动能的大小．
（2）动能是反映物体做功的本领，物体做功之后其动能就发生了变化．
（3）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．
（4）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论．
（5）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论．
（6）根据功的计算公式W=Fs推导得出：F=$\frac{W}{s}$来计算．

解答 解：（1）通过小球推动木块运动距离的大小来反映小球动能大小，木块运动距离越远，小车具有动能越大．
（2）本实验所体现的运动是物体未做功时的情况，即小球未撞击木块之前的动能．
（3）让小球分别从不同高度由静止开始滑下，高度越大，下图小球的速度就会越大；小球具有的动能大小是通过木块被推动的距离的大小来体现的．这里采用了控制变量法的思想和转化法的思想．
（4）AB两图，两球质量相同，在A图，小球处的位置高，到达水平面的速度大，推动木块运动的远、做功多，小球的动能大，说明：质量相同时，小球的速度越大，动能越大．
（5）要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度滚下，而BC两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球的速度相同．
（6）根据W=Fs推导得出：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{2J}{0.5m}$=4N，故摩擦力等于4N．
故答案为：
（1）木块移动的距离；（2）B；（3）速度；（4）质量相同时，速度越大，动能越大；
（5）未控制速度相同（或未从同一高度滑下）；（6）4N．

点评 解决此类问题，关键要理解两种方法在实验中的应用，即控制变量法和转换法，明确影响动能大小的两个因素，这是我们必须熟知的基本知识．