Question

19．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離．如圖甲所示．請回答下列問題：

（1）該實驗是通過觀木塊移動的距離的大小，來說明鐵球對木塊做功的多少，從而判斷出鐵球（“鐵球”或“木塊”）具有的動能的大小，這種物理研究方法是轉換法．
（2）從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達水平面速度相同，得出的結論是：速度相同，物體的質量越大，具有的動能越大．
（3）有同學將實驗裝置改進成圖乙所示，利用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進行比較，該實驗方案是否可行，你的理由是不可行；木塊最終移動距離相同．

Answer 1

分析 （1）動能的大小通過觀察木塊移動的距離來反映出來；
（2）在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，若要研究動能大小與質量的關系，應控制其運動的速度相同；
（3）結合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實驗要求．

解答 解：（1）實驗中，是通過觀察木塊移動的距離的大小，來說明鐵球對木塊做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動能的大小，這是轉換法的運用；
（2）根據實驗的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達水平面速度相同，目的是研究鐵球的動能大小與質量的關系；
由圖甲可知，在速度相同的情況下，鐵球的質量越大，推動木塊做功越多，可得出結論：速度相同，物體的質量越大，具有的動能越大；
（3）觀察圖乙的裝置可知，若用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關，故彈簧勢能相同，轉化出的動能相同，因此，木塊最終移動的距離相同，這樣是不能完成實驗目的．
故答案為：
（1）木塊移動的距離；鐵球；轉換法；
（2）控制到達水平面速度相同；速度相同，物體的質量越大，具有的動能越大；
（3）不可行；木塊最終移動距離相同．

點評 本題考查了探究動能大小影響因素的實驗，除考查控制變量法的轉換法的運用外，最后通過一個彈簧來對實驗進行改進是本題的新穎之處，需要我們認真分析．