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4.为了模拟研究汽车超载带来的安全隐患,小明同学设计了如图甲,乙,丙所示的探究实验.将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,对以下问题进行解答:
(1)用来研究超速安全隐患时,需要控制的变量是质量,实验时应选择甲乙两个图所示实验进行比较;
(2)用来研究超载安全隐患时,应选择甲丙两个图所示实验进行比较,通过这个实验得到的结论是当速度相同时,物体的质量越大,物体的动能越大.

分析 (1)动能大小的影响因素:质量和速度.质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大;
(2)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,应该利用控制变量法的思路,去分析解答;钢球把木块推出的距离长,说明钢球的动能大,这是一种转换的方法.

解答 解:
(1)超速是指汽车的质量一定,速度越大,其动能越大;
研究超速安全隐患时,即研究动能的大小与速度的关系,应控制小球的质量相同,使小球到达水平面的速度不同(即小球下滑时的高度不同),由图可知,即甲、乙两图符合题意;
(2)超载是指汽车的速度一定时,质量越大,其动能越大;
研究超载安全隐患时,即研究动能的大小与质量的关系,应控制小球到达水平面的速度相同(即小球下滑时的高度相同),而小球的质量不同,由图可知,即甲、丙两图符合题意;
A、C两球到达水平面的速度相同,C球的质量大,撞击木块时移动的距离远,C球的动能大,故得到的结论是:当速度相同时,物体的质量越大,物体的动能越大.
故答案为:(1)质量;甲乙;
(2)甲丙;当速度相同时,物体的质量越大,物体的动能越大.

点评 本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验,实验应用了转换法和控制变量法,掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题.

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