Question

14．為了探究物體動能大小與哪些因素有關，同學們設計了如圖甲、乙所示的實驗裝置來進行實驗．

（1）圖甲是讓不同質量的小球沿同一斜面從同一高度B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊放在同一水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景，據此你能得出的結論是：速度相同時，物體的質量越大，動能越大．
（2）圖乙是讓質量相同的小球沿同一斜面分別從不同高度A、B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景，據此你能得出結論是：質量相同時，物體運動的速度越大，動能越大．
（3）本實驗裝置的水平面如果絕對光滑，還能得出結論嗎？不能．

Answer 1

分析 （1）分析圖甲，兩小球的質量不同，可探究動能與質量的關系；
（2）分析圖乙，小球滾下的高度不同，到達水平面的速度不同，可探究動能與速度的關系；
（3）由牛頓第一定律內容分析回答．

解答 解：（1）圖甲，兩小球滾下高度相同，速度相同，兩小球的質量不同，探究的是動能與質量的關系，得出的結論是，速度相同時，物體的質量越大，動能越大；
（2）圖乙兩小球的質量相等，滾下的高度不同，探究的是動能與速度的關系；
圖乙中兩小球的質量相同，滾下的高度越大，到達水平面的速度越大，將木塊推得越遠，得出的結論是：質量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；
（3）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去．木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以鐵球動能的大小就無法比較．
故答案為：（1）越大；（2）質量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；（3）不能．

點評 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．從圖中現象發現質量、速度的不同是此題的關鍵．