Question

7．如圖所示，在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中，小球由斜面某位置滾下，撞擊水平面上的小木塊．

（1）實驗中通過觀察的小木塊被推動的距離大小，來判斷小球動能的大小．
（2）讓質量不同的小球A和B（m_A＜m_B），從同一斜面的同一高度由靜止開始滾下，目的是為了使小球到達水
平面的速度相同．比較甲、乙兩圖，可得出結論是速度相同時，質量越大，物體具有的動能就越大．
（3）為了探究動能大小與速度的關系，應選擇甲、丙兩個圖進行比較．
（4）物理研究方法有許多，本實驗運用了兩種研究方法：一是控制變量法；二是轉換法．

Answer 1

分析 （1）實驗中利用了轉換法來進行探究活動，小球能夠做功是觀察小球推動小木塊運動距離的遠近來體現小球具有動能的大小；
（2）由于動能的大小與多個因素有關，應用控制變量法來分析，高度相同時，小球滑到相同的水平面的速度就會相同，是為了控制小球的速度相同，控制小球的質量不同，來探究動能與質量的關系；
（3）為了探究動能大小與速度的關系應控小球的制質量不變，改變小球的速度，結合題干中甲、乙、丙三幅圖分析小球質量和高度的關系，便可得出結論；
（4）為了探究物體的動能與速度的關系，應該讓同質量的小球沿斜面不同高度靜止滾下撞擊水平板上的木塊；這樣做的目的是想研究小球動能的大小與速度的關系，讓小球從斜面的不同高度滾下的目的是保證小球的速度不同，這是控變量法的體現．

解答 解：（1）物理學中，能夠做功的多少表示具有能量的大小，實驗中小球能夠做功是體現在推動小木塊運動，推動的距離越遠，表示小球能夠做的功越多，小球具有的動能就越大，所以通過觀察小木塊被推動的距離的大小，來判斷小球動能的大小．
（2）高度相同時，小球滑到相同的水平面的速度就會相同，是為了控制小球的速度相同，題干中讓質量不同的小球A和B（m_A＜m_B）是控制小球的質量不同來探究動能大小與質量的關系，由甲乙兩圖實驗現象可得出結論：速度相同時，質量越大，物體具有的動能就越大．
（3）動能的大小與兩個因素（質量和速度）有關，為了探究動能大小與速度的關系應采用指控變量法，控制質量不變，改變速度，而在甲丙兩圖中是同一個小球A放置在不同的高度，控制了質量一定，改變了速度，符合要求，得出的結論是：物體質量相同時，速度越大動能越大．
（4）由于動能的大小與質量和速度有關，所以我們研究動能大小與物體質量的關系，必須控制小球的速度相同，這就是我們常用的控制變量法．
探究物體動能大小與哪些因素有關時，物體動能的大小無法直接體驗，所以通過小球對木塊外做功的多少來體現小球動能的多少，即通過木塊被推動的距離來判斷小球動能的大小，該方法就是常用的轉換法；
故答案為：（1）小木塊被推動的距離；（2）速度；速度相同時，質量越大，物體具有的動能就越大；
（3）甲、丙；（4）控制變量．

點評 明確本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉換法．