Question

（2008?玄武区一模）某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了如下的实验：

步骤1：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v₁，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S₁；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v₂，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S₂；
步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离S₃．
（1）比较v₁、v₂，可知v_l

＞

V₂（选填“＞”、“＜”、“=”）这是因为

小球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能

．
（2）设计步骤1和步骤2的目的是

探究在质量一定时，物体动能的大小与速度的关系

．
（3）比较步骤

1

和步骤3可以探究动能大小和物体

质量

的关系．

Answer 1

分析：此题中研究了物体动能与质量、速度两个物理量间的关系，通过控制变量法进行探究是本实验的突出特点，因此，明确变量与不变量，通过分析现象可得出相应的结论．

解答：解：（1）A点高于B点，小球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能，所以当同一小球滑下时，v₁大于v₂；
（2）在步骤1和步骤2中，物体的质量相同，速度不同，因此是在质量相同的情况下，探究动能与速度的关系；
（3）步骤1和步骤3则是在速度相同的情况下，探究动能与质量的关系．
故答案为：
（1）＞，小球在A点处具有的重力势能大于在B点处的重力势能；
（2）探究在质量一定时，物体动能的大小与速度的关系；
（3）1，质量．

点评：物体动能的大小与物体的质量和物体运动的速度有关，因此，在研究一个变量与两个变量之间的关系时，我们依然要用控制变量法来进行探究．明确了这一点，再分析此题的现象就容易多了．