Question

3．如圖是我們“探究物體動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置．

（1）該實驗是研究小車（選填“小車”或“木塊”）的動能大小和哪些因素有關的；通過觀察木塊被移動的距離來判斷動能的大�。�
（2）甲圖所示方案是為了探究動能大小與速度關系的，根據(jù)你所學的知識可得出的結論是質量一定時，速度越大，動能越大．
（3）小明想用乙圖所示方案探究動能大小與質量的關系．該方案是否合理？不合理．理由是沒有控制小車到達水平面的速度相同．
（4）實驗中若使用的木塊質量較大，為確保實驗仍有較明顯的現(xiàn)象，有多種方法．請答一種方法：增加小車下滑的高度．

Answer 1

分析 （1）（2）動能的大小與物體的質量和速度有關，探究動能與質量關系時，控制速度不變；探究動能與速度關系時，控制質量不變；
（3）該實驗利用了控制變量法，如果探究動能大小與質量的關系，必須保證運動速度相同，應該使小車從斜面的相同高度滑下；
（4）可以讓小球到達水平面時速度小，或在水平面上受的摩擦力大兩方面考慮．

解答 解：（1）在研究動能大小與什么因素有關時，我們是通過觀察小車推動木塊移動的距離來反映小車動能大小的，采用的是轉換法的思想；
（2）甲圖中實驗中讓同一小車從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，“同一小車”控制了小車的質量不變，“不同高度”小車的高度不同，運動的速度也就不同，因此該實驗探究的是小車動能與速度的關系；物體動能大小與速度的關系是：物體質量一定時，速度越大動能越大；
（3）要探究動能大小與質量的關系，應該控制小車的速度相同，讓小車從斜面的同一高度滑下，由圖乙可知不合理；
（4）實驗中若使用的木塊質量較大，小車撞擊木塊時，木塊移動的距離較小，實驗現(xiàn)象不明顯，為使實驗有較明顯的現(xiàn)象，可以通過增大小車在斜面上的高度來增大小車的速度，從而增大小車的動能，增大對木塊做功的多少，增大木塊在水平面上滑行的距離；也可以通過減小接觸面粗糙程度的方法來減小摩擦力，使木塊在水平面上滑行距離增大．
故答案為：（1）小車、木塊被移動的距離；（2）速度；質量一定時，速度越大，動能越大；（3）不合理；沒有控制小車到達水平面的速度相同．
（4）增加小車下滑的高度．

點評 此類實驗題目是考查對控制變量法和轉換法的掌握情況，及如何正確的對實驗現(xiàn)象進行分析，歸納出正確的結論．