Question

1．如甲图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图．
（1）该实验要探究的是物体动能的大小与物体速度和质量 的关系．

（2）该实验中物体的动能是指物体A（选填“A”或“B”）的动能，该动能是由重力势能转化而来的．
（3）该实验中物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰前A（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过高度（选填“高度”或“质量”）来改变的．
（4）若在实验中，由于木板较短，物体B碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，如何保证碰后物体B能始终在木板上滑行？方法是减小斜面坡度．
（5）若水平面绝对光滑，本实验不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（6）这个实验中，利用B被撞后移动距离的远近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用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的；
③研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同．
（7）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了如乙图装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可．不考虑各种能量损耗，该方法不合理（合理/不合理）．

Answer 1

分析 （1）物体的动能由物体的质量与速度决定，探究影响物体动能的因素时，应该应用控制变量法，根据图示判断实验控制什么因素不变，改变什么因素；
（2）本实验通过比较物体A推动物体B运动距离的大小，判断物体A动能的大小．
（3）小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的，小球动能的大小是通过物体B被推动移动的距离体现的．
（4）改变物体动能大小，可通过改变物体的质量或速度进行；
（5）如果水平面绝对光滑，小车和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去；
（6）实验中通过小球推动木块的距离来反映动能的大小，用的是转换法；
（7）根据机械能守恒及动能和势能的转化来分析此题．

解答 解：（1）物体动能的大小与物体的质量和速度有关；
（2）该实验“物体的动能”中所指的“物体”是物体A的动能；实验时先将物体A放在斜面的某一高度处，使其自由滚下斜面，重力势能转化为动能；
（3）该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制小球在斜面上的高度改变的；
（4）若在实验中，物体B碰后滑出木板，说明物体动能较大，在不改变原有器材的情况下，可以通过减小斜面的坡度降低物体A的高度来减小物体A的速度，从而减小物体A的动能，减小对物体B做功的多少，减小物体A在木板上滑行的距离，保证碰后物体B能始终在木板上滑行；
（5）若水平面绝对光滑，那么，物体B被碰撞后就会永远运动下去，无法比较运动距离的远近，就无法比较物体A动能的大小，达不到探究的目的；
（6）这个实验中，利用物体A推动物体B的距离来比较物体的动能大小，用到的是转换法；
①认识电流大小时，用水流进行类比，用的是类比法，不符合题意；
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的，用的是转换法，符合题意；
③研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同，用的是控制变量法，不符合题意；
（7）两球压缩弹簧到同样的形变程度后，弹簧具有的弹性势能相同，则转化成的动能也相同，所以两个质量不同的小球动能相同，速度会不同，因此该方案不合理．
故答案为：（1）速度和质量；（2）A；重力势；（3）碰前A；高度；（4）减小斜面坡度；（5）不能；（6）B被撞后移动距离的远近；②；（7）不合理．

点评 本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能大小时运用了转换法，要掌握这两种方法的应用．