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______两图；实验中应保证______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是______．
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是______．
（3）该实验是通过观察______来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．下面的四个实例中也采用这种研究方法的是______．
A．认识电压时，我们可以用水压来类比
B．用磁感线来描述磁场
C．探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少
D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系
（4）若水平面绝对光滑，铁球将做______运动．

Answer 1

解：（1）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从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择甲、乙两图；
（2）甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
（3）该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法；
A、认识电压时，我们可以用水压来类比，这是类比的方法；B、用磁感线来描述磁场，属于建模法；C、探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少，采用了转换法的思想；D、保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系，采用了控制变量法的思想，所以应选C；
（4）若水平面绝对光滑，铁球将做匀速直线运动．
故答案为：（1）甲、乙；铁球到达水平面时的初速度；让铁球从同一斜面的同一高度由静止开始运动；（2）质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大；（3）纸盒被撞击后移动的距离； C；（4）匀速直线．
分析：首先需掌握影响动能大小的因素：速度和质量；
（1）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；则需使小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动；
（2）分析甲、丙两次实验中的相同点和不同点，得出影响动能的因素；
（3）掌握转换法在实验中的应用，通过对纸盒做功的多少，来体现小球动能的大小；
（4）若运动的物体不受阻力，将永远运动下去．
点评：此题是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了转换法和控制变量法在实验中的应用及控制速度的方法，同时考查了动能与物体速度的关系，在总结结论时注意控制的变量，也涉及到了物理中的其他研究方法，要注意理解和区别．