Question

13．小明為了探究動能的大小與哪些因素有關(guān)，他設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗．
（1）甲圖中，讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑圓形軌道分別從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，利用紙盒被推動的距離來比較物體的動能大小，該實驗探究的是動能與速度的關(guān)系
（2）乙圖中，讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑圓形軌道分別從A處開始向下運動，使兩個小球在碰到紙盒前具有相同的速度，該實驗現(xiàn)象表明：速度一定，質(zhì)量越大，動能越大
（3）若要利用此實驗裝置探究“阻力對物體運動的影響”，還需要換上光滑程度不同的平面（選填“圓形軌道”或“平面”），假設(shè)小球在滾下過程中撤掉一切外力，小球?qū)�會做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）球?qū)�紙盒做功，球把紙盒推出的距離長，說明對紙盒做的功越多，球的動能越大．這是一種轉(zhuǎn)換的方法．控制質(zhì)量不變，可以探究動能與速度的關(guān)系；
（2）控制小球碰到紙盒前的速度相同，改變小球的質(zhì)量，可探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，據(jù)此可得出結(jié)論；
（3）若探究“阻力對物體運動的影響”，應換光滑程度不同的水平面，并根據(jù)實驗現(xiàn)象可進行科學推理得出結(jié)論．

解答 解：（1）甲圖中，讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑圓形軌道分別從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，利用紙盒被推動的距離來比較物體的動能大小，該實驗中小球質(zhì)量相同，而碰到紙盒時的速度不同，所以探究的是動能與速度的關(guān)系；
（2）乙圖中，為了探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑圓形軌道分別從A處開始向下運動，使兩個小球在碰到紙盒前具有相同的速度，該實驗現(xiàn)象表明：速度一定，質(zhì)量越大，動能越大；
（3）若要利用此實驗裝置探究“阻力對物體運動的影響”，還需要換上光滑程度不同的平面，只有這樣阻力才會不同．由實驗現(xiàn)象推理可知，假設(shè)小球在滾下過程中撤掉一切外力，小球?qū)�會做勻速直線運動．
故答案為：（1）紙盒被推動的距離；速度；
（2）速度；速度一定，質(zhì)量越大，動能越大； 
（3）平面；做勻速直線運動．

點評 探究動能的大小與哪些因素有關(guān)的實驗，與探究阻力對物體運動的影響的實驗有一些相似之處，都用到了控制變量法，可以學習時進行對比記憶．