Question

5．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小谢同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止．请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答以下问题：
（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度相等．（选填“相等”或“不相等”）
（2）小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患越大．（选填“越大”“越小”或“不变”）
（3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择甲、丙两个图所示实验进行比较．
（4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择甲、乙两个图所示实验进行比较．

Answer 1

分析 （1）实验中为使小球运动到水平面时的速度相同，让小球从同一高度处由静止滚下；
（2）实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近，安全隐患越大；
（3）动能大小的影响因素：质量和速度．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；
（4）物体下落时重力势能转化为动能．重力势能跟质量和高度有关，动能跟质量和速度有关，同一个物体，下落到地面的速度取决于物体的高度．高度相同到达水平面的速度相同，越高到达水平面的速度越大．

解答 解：
（1）图甲和图丙实验中，A球、C球从同一高度释放，运动到水平面时，它们的速度相等；
（2）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小．在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大；
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大．选择到达水平面的速度相等，质量不同的AC小球即甲丙两图进行实验；
（4）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大．选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球即甲乙两图进行实验．
故答案为：（1）相等；（2）越大；（3）甲；丙；（4）甲；乙．

点评 此题是探究影响动能大小的因素，注意控制变量法及转换法在实验中的应用．