Question

【題目】小宇用如圖所示的裝置探究“動能的大小與哪些因素有關”．實驗步驟如下：

（1）將質量為m的小球從光滑斜面的A處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示。

（2）將質量為m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示.

（3）將質量為2m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖丙所示。根據上述三次實驗，回答下列問題：

①通過觀察比較___________________________就可以反映小球動能的大小，這里用到的物理學研究問題的方法是_____________（選填“直接測量”、“放大”或“轉換”）法．

②為了探究動能大小與物體運動速度的關系，應選用____________兩個圖來分析．

③分析乙、丙兩圖，得到的實驗結論是___________________.

④小車在下滑的過程中，重力勢能___________，動能_________。木塊在運動過程中，機械能轉化為__________能。

Answer 1

【答案】木塊被撞后移動的距離 轉換 甲、乙 速度一定時，物體的質量越大，它具有的動能越大 減小 增大 內

【解析】

第一空．實驗中物體動能的大小無法直接體驗，但是通過小球對木塊外做功的多少可以體現小球動能的多少，即通過木塊被推動的距離來判斷小球動能的大小，

第二空．無法直接體驗的物理量，通過其他可體驗的物理量來反映的方法，稱為轉換法，本實驗用到的物理學研究問題的方法就是轉換法。

第三空．若 探究動能大小與物體運動速度的關系，由控制變量法知道，需要控制小球的速度相同，質量不同。所以應選質量不同的兩個小球，又因為小球起始點的高度越高，到水平面的速度越大，為了使得兩球到水平面的速度相同，應該使兩球在斜面的相同高度滾下來。所以圖中甲、乙兩次實驗合適；

第四空．分析乙、丙兩圖知道，小球釋放的位置相同，即到達水平面的初速度相同，由于兩球的質量不同，丙圖中小球質量大，木塊被推動的距離大，說明丙圖中小球的動能大，故可以得出初步結論是：速度相同時，物體質量越大，動能越大；

第五空．影響重力勢能的因素是質量和高度，小車在下滑的過程中，質量不變，高度降低，所以，重力勢能減小；

第六空．影響動能的因素是質量和速度，小車在下滑的過程中，質量不變，速度增大，所以，動能增大；

第七空．木塊在運動過程中，需要克服摩擦力做功，所以機械能轉化為內能。