Question

18．利用如圖所示的裝置探究動能的大小與什么因素有關(guān)．讓鋼球從固定的斜面上由靜止?jié)L下，打到水平面上的一個小木塊上，能將木塊撞出一段距離．小木塊被撞后運動的距離越長，則表明鋼球碰撞前的動能越大．
（1）將質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，觀察并記錄小木塊被撞后前進的距離，此舉的目的是研究動能和質(zhì)量的關(guān)系；讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了使鋼球到達水平面時的速度相同；
（2）為了研究動能和速度的關(guān)系，應將相同質(zhì)量的鋼球在不同高度的地方由靜止?jié)L下．（選填“相同”、“不同”）
（3）本實驗探究的過程中采用的研究方法主要有轉(zhuǎn)換法和控制變量法；
（4）鋼球在斜面軌道上向下滾動的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，小木塊在水平面運動的過程中，小木塊的動能不斷減少，小木塊的重力勢能保持不變．

Answer 1

分析 實驗中鋼球的動能越大，對木塊做的功越多，木塊被撞擊的越遠；
（1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，要探究動能與質(zhì)量或速度的關(guān)系，應保持速度或質(zhì)量不變；
（2）要探究動能與速度的關(guān)系，應保持鋼球的質(zhì)量相同，速度不同，應將鋼球從不同的高度由靜止?jié)L下，用到了控制變量法；
（4）鋼球滾下的過程中，由于高度不斷減小，所以鋼球的重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能不變．

解答 解：小木塊被撞后運動的距離越長，則表明鋼球碰撞前的動能越大；
（1）將質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，速度相同，質(zhì)量不同，可以探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；讓不同的鋼球從同一高度滾下，是為了使鋼球到達水平面時的速度相同；
（2）為了研究動能和速度的關(guān)系，應使質(zhì)量相同速度不同，所以應將相同質(zhì)量的鋼球從不同的高度由靜止?jié)L下；
（4）鋼球在斜面軌道上向下滾動的過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，小木塊在水平面運動的過程中，小木塊速度減小，動能減少，但小木塊質(zhì)量和高度不變，因而重力勢能不變．
故答案為：動能；（1）使鋼球到達水平面時的速度相同；（2）相同；不同；（4）重力勢；動；動；重力勢．

點評 此類實驗題目是考查對控制變量法和轉(zhuǎn)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(jié)論．同時考查了能量間的轉(zhuǎn)化．