Question

6．為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小明同學設計了如圖甲、乙、丙所示的探究實驗，將A、B、C三個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），推動小木塊運動一段距離后靜止，請你根據生活經驗和所學的物理探究方法，對以下問題進行解答：

（1）用來研究超速安全隱患時，需要控制質量相同，實驗時應選擇甲、乙兩個圖所示實驗進行比較；
（2）用來研究超載安全隱患時，應選擇甲、丙兩個圖所示實驗進行比較，通過這個實驗得到的結論是物體的速度相同時，質量越大，動能越大．
（3）在這三次實驗中，是通過木塊被推動的距離顯示安全隱患的大小，用到這種方法的實驗還有通過看到乒乓球的跳動而知道音叉在振動（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）（2）動能大小的影響因素：質量和速度．質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大．對照圖示，結合控制變量法進行解答．
（3）實驗中運用了轉換法來研究小球動能的大小，即觀察木塊被推動的距離的遠近；在初中物理實驗中，用到轉換法的例子比較多，可從聲學、力學、熱學和電學實驗舉例．

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

點評 本題考查了探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗，實驗應用了轉換法和控制變量法，掌握轉換法與控制變量法的應用、分析圖示實驗即可正確解題．