Question

9．如圖所示，利用小球從斜面滾下撞擊木塊來探究“動能大小與哪些因素有關”．

（1）實驗中是通過比較木塊在水平面上被撞擊的距離來比較動能大小的．
（2）動能是指B（填序號）
A．小球在斜面上時的動能    B．小球撞擊木塊時的動能
C．小球撞擊木塊后的動能    D．木塊的動能
（3）比較圖A、B是為了研究動能大小與速度的關系．
（4）小明同學在實驗時，發現木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上．對這一現象，請你給小明一條合理的建議：降低小球在斜面的高度．
（5）小趙在探究動能大小與質量的關系時，他先讓質量為m的小球從斜面h高處由靜止下滑，測出木塊被撞擊的距離為S₁，接著他又立即讓質量為2m的小球從斜面h高處由靜止下滑，測出木塊被撞擊的距離為S₂，如圖所示，發現S₂大于S₁，由此他得出：速度一定時，質量越大，動能越大．小趙的實驗操作是否合理：不合理．理由是每次撞擊時應保證木塊在同一位置．

Answer 1

分析 （1）小車動能大小不能直接觀察，而是通過小車推動木塊運動距離來反映；
（2）小球動能的大小是指撞擊木塊時的動能；
（3）動能的決定因素有兩個：質量和速度，要利用控制變量法去研究，研究與速度關系時要保證質量相同，速度不同；研究與質量關系時，要保證速度相同，質量不同；
（4）木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，說明小球的動能太大，可以減小小球的質量或速度，也可以增大木塊的質量；
（5）影響動能大小的因素有物體的質量與速度，因此，在探究和分析結論時，一定要注意控制變量法的運用，并據此得出結論

解答 解：（1）由圖知，小球從斜面滾下，將木塊推得越遠，動能就越大，通過木塊在水平面上被撞擊的距離來反映動能的大小；
（2）小球動能的大小是指撞擊木塊時的動能，小球部分動能轉化為木塊的動能；
（3）由圖知，兩個小球從部同一高度滾下，速度不相同，速度大的將木塊推得較遠，動能較大，此實驗為了研究動能大小與速度的關系；
（4）為了防止木塊被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，可以：減小小球的質量、或降低小球在斜面上的起始高度等；
（5）要探究小球動能與質量的關系，需要控制小球到達水平面時的速度相同，即不同質量的小球從同一高度滾下，而BC兩圖雖然讓小球從同一高度滾下，也控制小球到達斜面的速度相同，但是在撞擊時2m物體的速度由于運動了s1路程，速度減小，故不合理，每次撞擊時應保證木塊在同一位置．
故答案為：（1）木塊在水平面上被撞擊的距離； （2）B；
（3）速度；（4）降低小球在斜面的高度；
（5）不合理； 每次撞擊時應保證木塊在同一位置．

點評 解決此類問題，關鍵要理解兩種方法在實驗中的應用，即控制變量法和轉換法，明確影響動能大小的兩個因素，這是我們必須熟知的基本知識．