Question

小紅猜想動(dòng)能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)．

（1）讓質(zhì)量相同的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖乙所示．
上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中：
①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時(shí)，具有相同的    ．
②選用圖甲探究的是動(dòng)能與    的關(guān)系，理由是：兩球    相等；得出的結(jié)論是：    ．
③選用圖乙探究的是動(dòng)能與    的關(guān)系，得出的結(jié)論是：    ．
④物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對(duì)比法、控制變量法；本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了兩種研究方法，一是    法；二是轉(zhuǎn)換法，就是用紙盒移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來表示小球動(dòng)能的大�。�

Answer 1

【答案】分析：①在該題中小球的高度在這個(gè)題中代表了其速度的大��；
②③解答此題要知道動(dòng)能的決定因素有兩個(gè)：質(zhì)量和速度，對(duì)于這類多因素問題應(yīng)結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析；
④分別控制小球的質(zhì)量和所處高度不變，這是利用控制變量法研究問題；
球把紙盒推出的距離長(zhǎng)，說明的動(dòng)能大，這是一種轉(zhuǎn)換的方法．
解答：解：①在此實(shí)驗(yàn)中，小球的高度在這個(gè)題中代表了其速度的大小，讓小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時(shí)能夠具有相同的初速度；
②甲圖中兩球的質(zhì)量相同，高度不同，所以到達(dá)底端的速度不同，所以可以探究動(dòng)能與速度大小的關(guān)系；
高度越高的小球運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)速度越大，把紙盒撞擊的更遠(yuǎn)，因此說明其動(dòng)能越大；由此可以得出的結(jié)論是：物體質(zhì)量一定時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能越大；
③乙圖中兩球的高度相同，這樣到達(dá)底端的速度相同，但它們的質(zhì)量不同，所以可以探究動(dòng)能與速度大小的關(guān)系；
質(zhì)量越大的小球把平面上的紙盒撞擊的更遠(yuǎn)，說明小球的動(dòng)能越大，由此可以得出的結(jié)論是：在運(yùn)動(dòng)速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
④實(shí)驗(yàn)過程中分別控制質(zhì)量和速度不變的研究問題方法是利用的控制變量法；
把小球的動(dòng)能大小轉(zhuǎn)化為撞擊紙盒距離的長(zhǎng)短，這樣研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；
故答案為：①初速度；
②運(yùn)動(dòng)速度，質(zhì)量，物體質(zhì)量一定時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能越大；
③質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；④控制變量法．
點(diǎn)評(píng)：此類實(shí)驗(yàn)題目是考查對(duì)控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的進(jìn)行結(jié)論分析．