Question

3．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，需要控制的變量是質量，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汽車的速度一定時，質量越大動能越大．

Answer 1

分析 （1）實驗中運用轉換法來研究小球動能的大小，即觀察小球撞擊木塊移動的距離遠近；
（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，結合控制變量法可得出結論．

解答 解：
（1）超速是指汽車的質量一定，速度越大，動能越大，選擇質量相等到達水平面速度不同的AB小球，即甲、乙兩圖符合題意；
（2）超載是指汽車的速度一定時，質量越大動能越大．選擇到達水平面的速度相等，質量不同的AC小球進行實驗，即甲、丙兩圖符合題意；C球的質量大，撞擊木塊時移動的距離遠，球的動能大，故可以得出結論：物體運動速度相同時，質量越大動能越大．
故答案為：（1）質量；甲、乙；（2）甲、丙；速度；質量．

點評 （1）掌握控制變量法與轉換法的運用．
（2）明確影響動能大小的因素，知道自由滾下的物體到達水平面的速度取決于物體的高度，跟質量無關．