Question

小明猜想：動能的大小可能與物體的質量和速度有關．因此，他設計了如下兩種實驗方案：

A．讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖甲所示）．
B．讓不同質量的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖乙所示）．述兩種實驗方案中：
（1）A方案是為了探究動能大小與

速度

關系，若木塊被撞后移動的距離越遠，說明小車對木塊的推力

做功

越多，小車撞擊木塊時的動能

越大

．
（2）小明想用B方案探究動能大小與質量的關系，該方案是否合理？

不合理

，理由是

沒有控制小車到達水平面時的速度相同

．
（3）若水平面絕對光滑，該實驗還能得出結論嗎？

不能

，理由是：

小車將一直做勻速直線運動

．

Answer 1

分析：（1）動能的大小與質量和速度有關．小車的動能多少決定了木塊運動距離的長短．此實驗把動能的大小轉換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大；
（2）該實驗利用了控制變量法，如果探究動能大小與質量的關系，必須保證運動速度相同，應該使小車從斜面的相同高度滑下．
（3）由牛頓第一定律內容分析回答．

解答：解：（1）實驗中，讓小車處在不同的高度，反映了速度不同，這樣設計的目的是為了研究動能與速度的關系；
（2）要探究動能大小與質量的關系，應該控制小車的速度相同，讓小車從斜面的同一高度滑下．
（3）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠運動下去．物體的通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小球動能的大小就無法比較．
故答案為：
（1）速度，做功，越大；
（2）不合理，沒有控制小車到達水平面時的速度相同；       
（3）不能，小車將一直做勻速直線運動．

點評：本題是一道探究題，探究動能大小與什么因素有關，根據控制變量法的思路可找到答案．在得出結論時，要注意條件．