Question

14．小宇用如圖所示的裝置探究“動能的大小與哪些因素有關”．實驗操作如下
依次將質量為m、m和2m的小球從光滑斜面的A處或B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲、乙、丙所示．根據上述三次實驗，回答下列問題：

（1）通過觀察比較木塊被推動的距離就可以反映小球動能的大小，該實驗用到的物理學研究問題的方法是轉換法．（寫出一個就可以）
（2）為探究動能大小與物體運動速度的關系，應選用甲、乙兩個圖來分析．
（3）分析乙、丙兩圖，得到的實驗結論是速度相同時，物體質量越大，動能越大．

Answer 1

分析 （1）探究物體動能大小與哪些因素有關的實驗中，小球動能的大小是通過小球對外做功的多少來體現，實驗中通過觀察木塊被小球推開的距離反映做功的多少；
（2）動能的決定因素有兩個：質量和速度．根據控制變量法的思路，去分析解決．

解答 解；（1）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，所用方法為轉換法．
（2）動能的大小與質量和速度有關，若要探究動能的大小與速度的關系，需控制小球的質量相同，速度不同．所以應選質量相同的兩個小球，又因為小球起始點的高度越高，到水平面的速度越大，為了使得兩球到水平面的速度不同，應該使兩球在斜面的不同高度滾下來．所以要探究動能的大小與速度的關系，應通過圖中甲、乙兩次實驗進行對比；
（3）分析乙、丙兩圖，小球釋放的位置相同，到達水平面時，初速度相同，當兩球的質量不同，丙圖中小球質量大，木塊被推動的距離大，說明丙圖中小球的動能大，故可以得出初步結論是：速度相同時，物體質量越大，動能越大．
故答案為：（1）木塊被推動的距離；轉換；
（2）甲、乙；
（3）速度相同時，物體質量越大，動能越．

點評 動能的決定因素有兩個：質量和速度．要研究物體的動能與物體的質量和速度的關系時，要從控制變量法的思路入手分析．注意解本題時，要把握圖中的相同點與不同點．