Question

在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如
图所示甲、乙、丙三次实验．让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然
后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止．

（1）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

铁球滑到水平面时的速度

相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是

让质量不同的两个铁球从同一高度静止滑下

．
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是

质量相等的物体，运动速度越大，它具有的动能越大

．
（3）该实验是通过观察

纸盒被推动的距离的大小

来比较铁球动能的大小的．
（4）若水平面绝对光滑，铁球将做

匀速直线

运动，

不能

（选填“能”或“不能”）达到探究目的．

Answer 1

分析：（1）由于动能的大小可能给多个因素有关，应用控制变量法来分析，高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，控制小球的质量不同，来探究动能与质量的关系；为了探究动能大小与速度的关系应控小球的制质量不变，改变小球的速度，结合题干中甲、乙、丙三幅图分析小球质量和高度的关系，便可得出结论．
（2）实验中利用了转换法来进行探究活动，小球能够做功是观察小球推动纸盒运动距离的远近来体现小球具有动能的大小；
（3）根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，运动后将保持匀速直线运动．

解答：解：（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用甲、乙两图；实验中应保证铁球滑到水平面时的速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是让质量不同的两个铁球从同一高度滑下．
（2）为了探究动能大小与速度的关系应采用指控变量法，控制质量不变，改变速度，而在甲丙两图中是同一个小球放置在不同的高度，控制了质量一定，改变了速度，得出结论：质量相等时，速度越大，动能越大；
（3）实验中小球能够做功是体现在推动纸盒运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察纸盒被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（4）若水平面绝对光滑，铁球将做匀速直线运动；不能达到探究目的．
故答案为：（1）甲、乙；铁球滑到水平面时的速度；让质量不同的两个铁球从同一高度静止滑下；
（2）质量相等的物体，运动速度越大，它具有的动能越大；
（3）纸盒被推动的距离的大小；
（4）匀速直线；不能．

点评：此题是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了控制变量法及转换法在实验中的应用，有一定的难度，解题过程中一定要仔细．