Question

【題目】在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖甲所示.請回答下列問題.

(1)從同一高度由靜止釋放的目的是______________，該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與_______(選填“質量”或“速度”)的關系.

(2)該實驗是通過觀察___________的大小，來說明鐵球對木塊做功的多少.

(3)有同學將實驗裝置改進成圖乙所示，利用質量相同的鐵球將同一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進行比較.可以研究鐵球的動能大小與_____(選填“質量”或“速度”)的關系.

(4)該同學還想用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究鐵球的動能大小與質量的關系，這個設計方案是__________(選填“正確”或“錯誤”)的，原因是______.

Answer 1

【答案】 控制到達水平面速度相同 質量 木塊移動的距離 速度 錯誤 壓縮程度相同，小球的動能相同對木塊做的功相同，木塊移動的距離相同．

【解析】（1）根據實驗的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達水平面速度相同，該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與質量的關系；

（2）實驗中，是通過觀察木塊移動的距離的大小，來說明鐵球對木塊做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動能的大小，這是轉換法的運用；

（3）質量相同的鐵球將同一彈簧壓縮不同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進行比較．可以研究鐵球的動能大小與速度的關系；

（4）觀察圖乙的裝置可知，若用質量不同的鐵球將同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關，故彈簧勢能相同，轉化出的動能相同，因此，木塊最終移動的距離相同，這樣是不能完成實驗目的。