Question

小明同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作：
步骤一：让铁球甲从斜面F点滚下碰撞在一个小木块上，推动木块从位置A移动到位置B．
步骤二：让铁球甲从斜面E点滚下，碰撞在相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置C．
步骤三：换一铁球乙（m_乙＞m_甲）从斜面上E点滚下，碰撞在相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D．
（1）小明同学设计的实验“步骤一”和“步骤二”，是想探究动能大小与

速度

的关系；
（2）在“步骤二”和“步骤三”中，小明让甲、乙两球都从E点滚下，目的是

使小球滚到斜面底端时的速度相同

，该实验采用的研究方法是

控制变量法

．
（3）分析步骤二、三，得出的结论是：

速度相同时，物体的质量越大，具有的动能越大

．
（4）若水平面为光滑的（足够长），该实验还能得出结论吗？

不能

，理由

因为木块将做匀速直线运动

．

Answer 1

分析：（1）实验“步骤一”和“步骤二”，使用的是同一小球，小球的质量就是一定的，从斜面的不同高度上滚下，小球到达水平面时的速度是不同的，由图可以发现，小球在斜面上的位置越高，速度越大，木块移动距离越长，动能越大．
（2）（3）在“步骤二”和“步骤三”中，让甲、乙两球都从E点滚下，小球到达水平面时速度就是一定的．而小球乙的质量大，乙推动木块运动距离长，说明在速度一定时，质量越大，动能越大．

解答：解：（1）分析步骤一、二，可以发现：采用了同一物体，质量是不变的，从不同高度处滚下，速度是不同的，木块移动距离的不同，也就说明了动能不同，由此得出的结论是：当质量相等时动能与速度有关；
（2）分析步骤二、三，可以发现：采用了不同的物体，从同一高度滚下，是为了使甲乙两球到达水平面时的速度相等；
（3）由（2）知，甲乙到达水平面的速度相等，乙的质量大，乙就把木块推动的距离长，由此得出结论：当速度相等时动能与质量有关，且质量越大，动能越大．
（4）由上推理，若水平面为光滑的，小球和木块将做匀速直线运动，不能得出结论．
故答案为：（1）速度；（2）使小球滚到斜面底端时的速度相同；控制变量法；（3）速度相同时，物体的质量越大，具有的动能越大；（4）不能；因为木块将做匀速直线运动．

点评：动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中要用控制变量法，掌握实验中控制速度和改变速度的方法，同时实验中通过木块被推动的距离来反映物体动能的大小，用到了转换法．