Question

小紅猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關，于是設計了如圖甲、乙的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關．
（1）讓質量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲．
（2）讓不同質量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙．
上述甲、乙兩組實驗中：
①乙圖中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的

速度

．
②選用圖甲探究的是動能與

速度

的關系，得出的結論是：

質量相同時，物體的速度越大，物體動能越大

．選用圖乙探究的是動能與

質量

的關系．得出的結論是：

當速度相同時，質量越大物體動能越大．

．

Answer 1

分析：（1）探究動能大小與質量的關系時，應控制速度相同而質量不同．
（2）探究動能大小與速度的關系，應控制球的質量相同而速度不同，球應該從斜面的不同高度滑下，分析圖示實驗答題．
（3）球從同一斜面的同一高度滾下，球到達水平面時的速度相同，根據圖示現象得出動能與質量的關系．

解答：解：（1）在探究動能大小與物體質量關系時，應使小球的質量不同，到達斜面底端時的速度相同．
（2）圖甲在探究動能大小與物體運動速度的關系時，應控制球的質量相同而速度不同，球應該從斜面的不同高度滑下，由圖示實驗可知，小球的質量相同而到達水平面時的速度不同，速度越大，紙盒被推動的距離越大，球的動能越大，由此可得：質量相同時，物體的速度越大，物體動能越大．
（3）由圖乙所示實驗可知，兩球從同一斜面的同一高度由靜止釋放，它們到達水平面時的速度相等，小球質量為m，大球質量為2m，大球將紙盒推出的距離較遠，大球的動能大，由此可得：當速度相同時，質量越大物體動能越大．
故答案為：①速度；②速度；質量相同時，物體的速度越大，物體動能越大；質量；當速度相同時，質量越大物體動能越大．

點評：本題考查了實驗現象分析，實驗應用了控制變量法和轉換法，知道實驗原理、應用控制變量法分析實驗現象即可正確解題．