Question

10．小華為了探究物體動能的大小與質量、速度的關系，設計了如圖甲、乙所示的實驗．

實驗甲：質量相同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
實驗乙：質量不同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
（1）要探究物體動能的大小與速度的關系應選用甲圖．（填“甲”、“乙”）要探究物體動能的大小與質量的關系應選用乙圖．（填“甲”、“乙”）
（2）甲、乙兩組實驗可以得出的結論是質量相同，速度越大，動能越大；速度相同，質量越大，動能越大．
（3）這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的距離來比較物體的動能大小．請你進行猜想，在質量和速度對動能的影響中，速度影響大．

Answer 1

分析 （1）要探究動能大小與物體速度的關系，需保持物體的質量相同；則需使小球從同一斜面的不同高度由靜止開始運動；要探究動能大小與物體質量的關系，需保持物體的速度相同；則需使小球從同一斜面的同一高度由靜止開始運動；
（2）分析圖甲、丙所示兩次實驗，根據實驗控制的變量與實驗現象分析答題；
（3）掌握轉換法在實驗中的應用，通過對木塊做功的多少，來體現小球動能的大小．

解答 解：（1）要探究動能大小與速度的關系，應保持小球的速度不同，質量相同，所以應使質量相同的小球從斜面的不同高度由靜止滾下，因此要選擇甲圖；要探究動能大小與物體質量的關系，應保持小球的速度相同，質量不同，所以應使質量不同的小球從斜面的同一高度由靜止滾下，因此要選擇乙兩圖；
（2）甲圖可以得出：質量相同，速度越大，動能越大；乙圖可以得出：速度相同，質量越大，動能越大
（3）該實驗是通過觀察木塊被撞擊后移動的距離來比較物體動能的大小的，這種方法是轉換法．在質量和速度兩個因素中，對動能影響較大的因素是速度．
故答案為：（1）甲；乙；（2）質量相同，速度越大，動能越大；速度相同，質量越大，動能越大；（3）距離；速度．

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．