Question

19．在探究動能的大小與什么因素有關的實驗中，同學們猜想動能大小可能與物體的質量和速度有關，并在老師的指導下做了如圖所示的實驗：讓質量不同的小球從斜面不同高度滾下，與放在水平面上的木塊碰撞，推動木塊運動．

（1）本實驗是通過比較木塊移動的距離來比較小球的動能大小．
（2）要探究動能大小與速度的關系時，應保持小球的質量不變．
（3）小球從斜面某點靜止釋放，滾落到水平面上，小球的重力勢能轉化為動能，因此只要改變小球釋放高度，就可以改變小球到達平面時的動能．
（4）小球和木塊由于受到摩擦力的作用，在水平面上運動一段距離后停了下來，在這過程中它們的動能轉化為內能．
（5）交通運輸中，在速度相同情況下汽車的質量越大，其動能就越大，行駛時危險就越大，因此嚴禁汽車超載是減輕交通事故造成傷害的一個重要手段．

Answer 1

分析 （1）掌握轉換法在實驗中的應用：實驗中通過比較小球推動木塊移動的距離來判斷小球動能的大小；
（2）物體的動能與速度和質量有關，當研究動能大小與速度的關系時，應保證小球的質量相同，改變速度；
（3）實驗中，應讓小球從斜面某點靜止釋放，滾落到水平面上，小球的重力勢能轉化為動能，因此只要改變小球釋放的高度，就可以改變小球到達平面時的動能；
（4）運動的物體由于受到阻力的作用，由運動變為靜止，在此過程中將動能轉化為內能；
（5）物體的動能與速度和質量有關，速度相同時，質量越大，動能越大．

解答 解：（1）本實驗是通過比較小球推動木塊移動的距離來判斷小球動能的大小的；
（2）物體的動能與速度和質量有關，當研究動能大小與速度的關系時，應保證小球的質量相同，改變速度；
（3）實驗中，應讓小球從斜面某點靜止釋放，滾落到水平面上，次過程中小球的重力勢能逐漸減小，轉化為動能；因此只要改變小球釋放的高度，就可以改變小球到達平面時的動能；
（4）小球碰到木塊并一起運動過程中，由于小球和木塊受到摩擦阻力的作用，最后停下來；由于克服摩擦做功，將動能轉化為內能；
（5）由于物體的動能與速度和質量有關，速度越大，質量越大，動能越大，所以在速度相同情況下汽車的質量越大，其動能就越大，行駛時危險就越大．
故答案為：（1）木塊移動的距離；（2）質量；（3）靜止；重力勢；釋放高度；（4）摩擦力；內；（5）質量．

點評 此題是探究“動能的大小與什么因素有關”的實驗，考查了轉換法和控制變量法在實驗中的具體應用，同時考查了力和運動的關系，將兩個實驗結合，增強了實驗間的聯系．