Question

如圖所示，是探究“動能的大小與哪些因素有關”的實驗：
（1）用質量不同的A、B兩個小球（m_A＞m_B）碰撞靜止在同一水平面上的紙盒．實驗中應將兩球放在斜面的

同一

（選填“同一”或“不同”）高度，這樣做是為了

使小球到達水平面上時速度相同

；實驗中通過

紙盒被推動的距離大小

，可以比較A、B兩個小球的動能的大小，理由是

小球動能越大，小球對紙盒做功越多，紙盒被推動的距離越大

．通過實驗比較可知，小球動能的大小與小球的

質量

有關．
（2）為探究小球動能的大小與小球的速度是否有關時，應將圖

甲、乙

兩實驗比較就可得出結論．該實驗中物體的速度是指小球從斜面上靜止滾下與紙盒碰撞時

碰前球

（選填“碰前球”、“碰后球”、“碰前紙盒”或“碰后紙盒”）的速度．
（3）若在實驗中，紙盒碰后滑出木板，在不改變原有器材的情況下，如何保證碰后紙盒能始終在木板上滑行？方法是

降低小球下滑時的高度

．
（4）若水平面絕對光滑，本實驗

不能

（選填“能”或“不能”）達到探究目的，理由是

紙盒將一直運動下去

．

Answer 1

分析：（1）讓小球從同一斜面的同一位置由靜止下滑，小球到達水平面時速度相同；小球的動能越大，小球對紙盒做功越多，
紙盒被推動的距離越大；根據實驗可以得出小球動能與質量的關系．
（2）探究小球動能越小球速度的關系，用應控制小球質量不變，而改變小球的速度，可以讓同一小球從斜面的不同高度滾下．
（3）小球下滑時的高度越小，小球到達平面上時的動能越小，小球對紙盒做功越少，紙盒滑行的距離越小．
（4）如果水平面絕對光滑，小球和紙盒將保持勻速直線運動，永遠運動下去．

解答：解：（1）用質量不同的A、B兩個小球（m_A＞m_B）碰撞靜止在同一水平面上的紙盒．實驗中應將兩球放在斜面的同一高度，這樣做是為了使小球到達水平面上時速度相同；小球動能越大，小球對紙盒做功越多，紙盒被推動的距離越大，可以通過紙盒被推動的距離大小，A、B兩個小球的動能的大小；通過實驗比較可知，小球動能的大小與小球的質量有關．
（2）為探究小球動能的大小與小球的速度是否有關時，可以讓同一小球從斜面的不同位置滾下，由圖可知，圖甲與圖乙所示實驗符合要求；該實驗中物體的速度是指小球從斜面上靜止滾下與紙盒碰撞時碰前球的速度．
（3）降低小球下滑時的高度，小球到達水平面時獲得的動能減小，小球對紙盒做功變小，紙盒在木板上滑行的距離減小，可以保證碰后紙盒能始終在木板上滑行．
（4）若水平面絕對光滑，根據牛頓第一定律，小球和紙盒將一直運動下去，沒有運動距離的遠近之分，就不能達到比較距離來比較動能的目的了．
故答案為：（1）同一；使小球到達水平面上時速度相同；紙盒被推動的距離大小；
小球動能越大，小球對紙盒做功越多，紙盒被推動的距離越大；質量；（2）甲、乙；碰前球；
（3）降低小球下滑時的高度；（4）不能；紙盒將一直運動下去．

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，反映動能大小時運用了轉換法，要掌握這兩種方法的應用．分析清楚圖示情景是正確解題的關鍵．