Question

4．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块．请回答下列问题：

（1）实验时通过木块被推动的距离来比较动能大小．
（2）同一小车从斜面不同高度由静止释放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与速度的关系，得出的结论是：当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大．
（3）实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方法，请答出一种方法：增大小车下滑的高度（或减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力）．

Answer 1

分析 （1）掌握转换法在实验中的应用，实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小；
（2）为了探究动能大小与速度的关系应控小球的制质量不变，改变小球的速度，小车下滑到水平面的初速度由小车在斜面上从静止开始下滑的高度决定，结合题干中甲、乙两图分析小球质量和高度的关系，便可得出结论；
（3）可以从增大速度，从而增大动能的方法，或在水平面上受的摩擦力小一些两方面考虑．

解答 解：
（1）根据转换法，小车动能的大小是通过实验中木块被小车推动的距离来比较动能的大小；
（2）在甲、乙两图中，使用同一个小车放置在不同的高度，控制了质量一定，改变了速度，所以甲、乙两图可以探究动能大小与速度的关系，得出的结论是：当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；
（3）实验中若使用的木块质量较大，小车撞击木块时，木块移动的距离较小，实验现象不明显，为使实验有较明显的现象，可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度，从而增大小车的动能，增大对木块做功的多少，增大木块在水平面上滑行的距离；也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力，使木块在水平面上滑行距离增大．
故答案为：（1）重力势能；木块被推动的距离；
（2）速度；当物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；
（3）增大小车下滑的高度（或减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力）．

点评 此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论和设计实验方案的能力．