Question

3．在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們做了如圖所示三個實驗，質量為m和2m的小球分別沿同一斜面按照實驗要求下滑，與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．下列說法正確的是（　　）

• A． 實驗中所探究的“物體的動能”是指紙盒的動能
• B． 此實驗中物體動能的大小是通過紙盒移動的距離來表示的
• C． 由甲乙兩圖可知物體動能的大小與物體的速度無關
• D． 由甲丙兩圖可知，物體的動能大小與物體的高度有關

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紙盒運動距離的遠近來體現小球具有動能的大小；
（2）由于動能的大小可能給多個因素有關，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；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．

解答 解：
（1）在物理學中，能夠做功的多少表示物體具有能量的大小，實驗中小球能夠做功體現在推動小紙盒運動，推動紙盒移動的距離越遠，說明小球能夠做的功越多，小球具有的動能就越大，所以通過觀察小紙盒被推動的距離的大小，可以判斷小球動能的大小，故A錯誤，B正確；
（2）甲、乙兩次實驗，小球的質量相同，B滾下的高度大于A滾下的高度，B將紙盒推動得更遠，說明動能更大，可得：質量相同的物體，運動速度越大，它具有的動能就越大，故C錯誤；
（3）甲、丙兩圖中，讓質量不同的小球從相同高度自由下滑，是控制小球的速度相同來探究動能大小與質量的關系，由甲、丙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，故D錯誤．
故選B．

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．