Question

小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图中甲、乙所示的实验．
实验一：让质量相同两个球沿同一光滑圆形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
实验二：让不同质量两个球沿同一光滑圆形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
上述甲、乙两组实验中：
（1）该实验物体的动能是指

小球

（填“小球”或“纸盒”）的动能．
（2）上述实验中，通过观察

纸盒移动的距离

来比较物体的动能大小；该实验物体的速度是指小球从斜面上静止滚下与物块

碰撞前

（填“碰撞前”或“碰撞后”）的速度，它是通过

高度

（填“高度”或“质量”）来改变的．
（3）设计甲实验的目的是探究动能与

速度

的关系．
（4）甲、乙两组实验可以得出结论：

动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大

（5）如图丙所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿

b

路线继续运动，你判断依据是：

牛顿第一定律

．

Answer 1

分析：（1）实验中是通过改变小球的动能来探究影响动能大小的因素的；
（2）掌握转换法在实验中的应用：实验中通过观察纸盒在水平面上移动的距离来判断物体动能大小的；
在实验中通过让小球从不同的高度由静止滚下，来改变小球与纸盒撞击前的速度；
（3）比较甲组实验的情况得出动能与物体速度的关系；
（4）比较乙组实验得出物体的动能与物体的质量的关系，综合甲、乙的结论，得出影响动能大小的因素；
（5）掌握牛顿第一定律的内容，若物体不受任何外力，将处于静止状态或匀速直线运动状态；
若运动的物体所受外力突然消失，将保持原来的速度做匀速直线运动．

解答：解：（1）该实验物体的动能是指小球的动能；
（2）由图知，实验中通过比较纸盒被推动的距离来比较物体的动能大小；
物体的速度是指小球从斜面上静止滚下与物块碰撞前的速度，它是通过小球滚下的高度来改变的；
（3）由甲实验知，小球的质量相同，滚下的高度不同，则碰撞前的速度不同，所以是探究动能与速度的关系，且质量相同，速度越大，动能越大；
（4）乙图知，两小球从同一高度滚下，则碰撞前的速度相同，小球的质量不同，可探究动能与质量的关系，且速度相同，质量越大，动能越大；
结合甲乙实验可得：动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；
（5）由图丙知，根据牛顿第一定律，当小球运动到C点，一切外力全部消失，则小球会沿C点的速度继续做匀速直线运动，所以沿b路径运动下去．
故答案为：（1）小球；（2）纸盒移动的距离；碰撞前；高度；（3）速度；（4）动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；（5）b；牛顿第一定律．

点评：此题是探究影响动能大小的因素实验，注意控制变量法和转化法在实验中的应用，同时考查了对实验现象的分析和对牛顿第一定律的理解和应用．