Question

小明為了探究動能的大小與哪些因素有關，他設計了如圖甲、乙所示的實驗，

（1）實驗中通過觀察

木塊被推動距離

的大小，來判斷小球動能的大小．
（2）實驗中為了研究動能大小與質量的關系．需要控制小球撞擊時的速度不變，具體的操作方法是

讓小球從斜面的同一高度滾下

．
（3）甲圖是探究的是動能與

運動速度

的關系，得到的結論是：

小球的質量相同時，速度越大，動能越大

；乙圖是探究的是動能與

質量

的關系，得到的結論是：

小球的速度相同時，質量越大，動能越大

．

Answer 1

分析：（1）轉換法是物理研究中常用的方法之一，是將不易觀察或測量的量通轉換為容易觀察或測量的量來進行研究的方法，這里就是通過觀察木塊被推動距離的大小來判斷物體動能的大小；
（2）讓小球從同一高度滾下，目的是讓小球開始撞擊木塊時的速度相同；
（3）甲圖中兩個小球的質量相同，探究動能與運動速度的關系；乙圖讓小球從斜面的同一高度滾下，速度相同，比較木塊被推動距離遠近來探究動能與質量的關系．

解答：解：（1）實驗中把小球動能的大小轉換成觀察木塊被推動距離遠近，木塊被推動距離越遠，小球對木塊做功越多，表明小球的動能越大；
（2）讓小球從同一高度滾下是為了使小球到達水平面時的速度相同；
（3）甲圖中兩個小球的質量相同，讓小球從斜面的不同高度滾下，改變的是小球的運動速度，探究動能與運動速度的關系；
實驗表明，相同質量的小球，速度越大，推動木塊越遠，表明小球的動能越大．結論是：小球的質量相同時，速度越大，動能越大；
乙圖讓小球從斜面的同一高度滾下，速度相同，比較木塊被推動距離遠近來探究動能與質量的關系；
兩小球從斜面同一高度下滑，速度相同，質量大的小球推動木塊的距離遠，表明質量大的小球的動能大．實驗可得出的結論是：小球的速度相同時，質量越大，動能越大．
故答案為：（1）木塊被推動距離；（2）讓小球從斜面的同一高度滾下；（3）運動速度；小球的質量相同時，速度越大，動能越大；質量；小球的速度相同時，質量越大，動能越大．

點評：在該題的實驗中，重點考查了我們對兩種實驗方法的理解和運用，一是轉換法，二是控制變量法，都是物理研究中常用的方法，值得我們研究和掌握．