Question

12．如圖所示是“探究物體動能的大小與哪此因素有關”的實驗裝置．
（1）本實驗使小車獲得動能的操作方法是讓小車從斜面上由靜止滑下，小車動能的大小是通過觀察木塊被撞后移動的距離來判斷的．
（2）讓同一小車從斜面的不同高度由靜止滾下，推動木塊做功．目的是為了探究動能的大小與速度的關系．
（3）換用質量不同的小車，使它們從斜面的相同（選填“相同”或“不同”）高度由靜止滾下，推動木塊做功，可得到的結論是在速度相同時，物體質量越大，動能越大．
（4）如果水平面絕對光滑，該實驗還能得出結論嗎？不能，理由是小車將做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）此實驗把動能的大小轉換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明鐵球的動能越大；
（2）實驗過程要采用控制變量法，當研究動能大小與速度的關系時，應選擇同一小車，這樣可以保證小車的質量相同；讓小車從不同的高度滑下，從而獲得不同的運動速度；
（3）當研究動能大小與質量的關系時，要讓質量不同的小車沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；
（4）由牛頓第一定律內容分析回答．

解答 解：
（1）本實驗使小車獲得動能的操作方法是讓小車從斜面上由靜止滑下；實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小；
（2）實驗中，小車的質量一定，讓小車在斜面上的不同高度滑下，是為了使小車到達下端時具有不同的速度，研究鐵球的動能大小與速度的關系；
（3）實驗中，質量不同的小車，從斜面的相同高度由靜止滾下，到達下端時具有相同的速度，推動木塊做功，觀察木塊移動的距離；可得到的結論是：在速度相同時，物體質量越大，動能越大；
（4）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去．木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小車動能的大小就無法比較．
故答案為：（1）讓小車從斜面上由靜止滑下；木塊被撞后移動的距離；（2）速度；（3）相同；在速度相同時，物體質量越大，動能越大；（4）不能；小車將做勻速直線運動．

點評 物體動能的大小是通過木塊移動的距離來體現的，比較鐵球的動能大小，即比較木塊通過的距離．由于木塊永遠運動，所以距離的大小無法比較，即動能就無法比較．