Question

12．如圖所示，在做“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，分別將質(zhì)量不同的鐵球和木球（m_鐵＞m_木）先后從同一斜面的不同高度處滾下，推動(dòng)同一紙盒移動(dòng)一段距離后停止．
（1）本實(shí)驗(yàn)是通過觀察紙盒被推動(dòng)的距離的大小來比較小球的動(dòng)能大小，讓不同的鐵球從斜面上同一高度處滾下是為了讓鐵球到達(dá)斜面低端時(shí)具有相同的速度．
（2）分析比較（A）、（B）所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，從而得出結(jié)論是物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大．
（3）分析比較（B）、（C）所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，從而得出結(jié)論是物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（4）若本實(shí)驗(yàn)中的水平面絕對(duì)光滑，不能（選填“能”、“不能”）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）物體動(dòng)能的多少看由物體對(duì)外做功的多少來確定，而物體對(duì)外做功的多少又是通過紙盒通過的距離來表現(xiàn)的；
因?yàn)閯?dòng)能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，若探究動(dòng)能與速度的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，要保證質(zhì)量相同而速度不同，讓不同的鐵球從斜面上同一高度處滾下就是為了使小球滾到水平面時(shí)速度相同；
（2）（3）由于動(dòng)能的大小可能給多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)用控制變量法來分析，高度相同時(shí)，小球滑到相同的水平面的速度就會(huì)相同，是為了控制小球的速度相同，控制小球的質(zhì)量不同，來探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；為了探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系應(yīng)控小球的制質(zhì)量不變，改變小球的速度；
（4）根據(jù)牛頓第一定律，若水平面絕對(duì)光滑，則木塊不受摩擦力作用，運(yùn)動(dòng)后將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：
（1）小球因?yàn)橛袆?dòng)能撞擊紙盒，動(dòng)能越大，紙盒在水平面上移動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)，所以判斷小球動(dòng)能大小的依據(jù)是紙盒在水平面上移動(dòng)的距離；
在實(shí)驗(yàn)中，讓不同的鐵球從同一斜面的不同高度由靜止開始釋放的目的是：使小球到達(dá)斜面底部時(shí)的速度相同；
（2）A、B兩次實(shí)驗(yàn)中，讓同一小球從同一斜面的不同高度由靜止開始釋放的目的是：使小球到達(dá)斜面底部時(shí)的速度不同，且通過圖能看出，小球越高，其推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，故說明物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；
（3）B、C兩次實(shí)驗(yàn)中，讓不同小球從同一斜面的同一高度由靜止開始釋放的目的是：使小球到達(dá)斜面底部時(shí)的速度相同，且通過圖能看出，小球質(zhì)量越大，其推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，故說明物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
（4）若水平面絕對(duì)光滑，小球在水平面上不受阻力，小球?qū)⒆鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)；不能達(dá)到探究目的．
故答案為：（1）紙盒被推動(dòng)的距離的大�。凰俣�；（2）物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；（3）物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；（4）不能．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法及轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，有一定的難度，解題過程中一定要仔細(xì)．