Question

利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”．
将小球A、B 分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止．图中的摆长L 都相同，θ₁＜θ₂，球A、B 的质量分别为m_A、m_B，（ m_A＜m_B）．

（1）图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与

质量

无关．
（2）要探究动能大小与物体质量的关系应选用

甲、乙

两图；实验中应保证

小球的速度

相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是

保持θ不变，A、B由静止释放

．
（3）图乙中小球B 到达竖直位置时的速度

小于

（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度．如图乙、丙所示，图丙中木块C 滑行得更远些，由此可得出结论：

质量一定，物体速度越大，动能越大

．

Answer 1

分析：（1）比较甲乙两图的速度和质量的关系便可得出结论；
（2）要探究动能大小与物体质量的关系，需保持物体的速度相同；则需使小球从同一高度由静止开始运动；
（3）比较乙丙两图速度的大小，根据小球被撞得距离比较出动能的大小，从而得出结论．

解答：解：（1）甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；
（2）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球A、B从同一高度由静止释放，因此要选择甲、乙两图；具体操作方法是保持θ不变，A、B由静止释放；
（3）乙丙两图，小球的质量相同，θ₁＜θ₂，所以丙图小球的速度更大，图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大．
故答案为：（1）质量；（2）甲、乙；小球的速度；保持θ不变，A、B由静止释放；（3）小于；质量相同时，物体的速度越大，动能越大．

点评：此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与以往的课本装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作，同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力．