Question

6．為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的探究實(shí)驗(yàn)，將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置，高度分別為h_A、h_B、h_C的位置滾下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止，請你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法，對以下問題進(jìn)行解答：

（1）用來研究超速安全隱患時(shí)，需要控制質(zhì)量相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇甲、乙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；
（2）用來研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)選擇甲、丙兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是物體的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（3）在這三次實(shí)驗(yàn)中，是通過木塊被推動(dòng)的距離顯示安全隱患的大小，用到這種方法的實(shí)驗(yàn)還有通過看到乒乓球的跳動(dòng)而知道音叉在振動(dòng)（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）（2）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．對照圖示，結(jié)合控制變量法進(jìn)行解答．
（3）實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法來研究小球動(dòng)能的大小，即觀察木塊被推動(dòng)的距離的遠(yuǎn)近；在初中物理實(shí)驗(yàn)中，用到轉(zhuǎn)換法的例子比較多，可從聲學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)舉例．

解答 解：
（1）超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度過快；
研究超速安全隱患時(shí)，應(yīng)控制小球的質(zhì)量相同，而小球到達(dá)水平面速度不同（下滑的高度不同），由圖可知，應(yīng)選擇甲、乙兩圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；
（2）超載是指汽車的速度一定，質(zhì)量過大；
研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)控制小球到達(dá)水平面的速度相同（下滑的高度相同），而小球的質(zhì)量不同，由圖可知，應(yīng)選擇甲、丙兩圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；
由題意和圖示可知，C球的質(zhì)量大，撞擊木塊時(shí)木塊移動(dòng)的距離遠(yuǎn)，則C球的動(dòng)能大，故可以得出結(jié)論：物體的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（3）在這三次實(shí)驗(yàn)中，安全隱患的大小（即小球動(dòng)能的大小）無法直接判斷，是通過木塊被推動(dòng)的距離來間接判斷小球動(dòng)能的大小，所用方法為轉(zhuǎn)換法；
在初中物理實(shí)驗(yàn)中，用到轉(zhuǎn)換法的例子比較多，如：通過看到乒乓球的跳動(dòng)而知道音叉在振動(dòng)，通過磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賮盹@示磁鐵的磁性強(qiáng)弱，通過煤油的升溫顯示電熱的多少等等．
故答案為：（1）質(zhì)量；甲、乙；
（2）甲、丙；物體的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
（3）木塊被推動(dòng)的距離；通過看到乒乓球的跳動(dòng)而知道音叉在振動(dòng)（合理即可）．

點(diǎn)評 本題考查了探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量法，掌握轉(zhuǎn)換法與控制變量法的應(yīng)用、分析圖示實(shí)驗(yàn)即可正確解題．