Question

16．小明為了研究動能的大小與哪些因素有關(guān)，他設(shè)計了如圖甲、乙實驗：
（1）讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示；
（2）再讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
上述甲、乙兩組實驗中：
（1）能得出動能與物體質(zhì)量有關(guān)的圖及所控制的變量是乙圖；滑到斜面底端時球的速度相同；
（2）能得出動能與物體的運動速度有關(guān)的圖及所控制的變量是甲圖；球的質(zhì)量相同．

Answer 1

分析 實驗過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；
當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；
此實驗把動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動能越大．

解答 解：（1）當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，讓不同的小球沿斜面的同一高度靜止?jié)L下撞擊水平面上的紙盒，然后比較紙盒滑行的距離；顯然乙圖中小球滑下的高度相同，小球的質(zhì)量不同；故乙圖探究動能與物體質(zhì)量的關(guān)系，不變的量是小球滑到斜面底端時速度相同；
（2）當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時，讓同一小球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平面上的紙盒，然后比較紙盒滑行的距離；顯然甲圖中小球的質(zhì)量相同，滑下的高度不相同；故甲圖探究動能與物體速度的關(guān)系，不變的量是小球的質(zhì)量．
故答案為：（1）乙圖；滑到斜面底端時球的速度相同；（2）甲圖；球的質(zhì)量相同．

點評 知道影響動能的大小因素，解決此類問題要會利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法．