Question

【題目】小宇用如圖所示的裝置探究“動能的大小與什么因素有關？”的實驗步驟如下：

（1）將質量為m的小球從光滑斜面上的A處靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示；

（2）將質量為m的小球從光滑斜面上的B處靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示；

（3）將質量為2m的小球從光滑斜面上的B處靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖丙所示。

根據(jù)上述三次實驗，回答下列問題：

①實驗中小球動能的大小是通過觀察比較_____反映出來的，這里用到了物理學研究問題的一種_____方法（選填“直接測量”、“放大”或“轉換”）；

②為了探究動能的大小與物體運動速度的關系，應選用_____兩個圖來分析，并由此得出的實驗結論是_____；

③分析乙、丙兩圖，得到的實驗結論是_____；其中小球在光滑斜面上從B處滾到底端的過程中，小球的_____能轉化為動能。

Answer 1

【答案】木塊在水平面上移動的距離 轉換 甲乙 物體的質量一定時，速度越大，動能越大 物體的速度一定時，質量越大，動能越大 重力勢

【解析】

①小球動能大小不能直接測量，而是通過小球推動木塊在水平面上移動的距離來反映的，采用了轉換法。

②甲乙兩圖中兩球的質量相同，但高度不同，這樣小球到達底端時的速度不同，高度越高，小球到達水平面時的速度越大，所以可以探究動能大小與速度的關系；

速度越大的小球，撞擊木塊時，木塊移動的距離越遠，說明小球的動能越大，由此可以得出的結論是：物體的質量一定時，速度越大，動能越大。

③乙丙圖中兩球的質量不同，高度相同，小球到達底端時的速度相同，所以可以探究動能大小與質量的關系；質量大的小球撞擊木塊時，木塊移動的距離遠，說明小球的動能越大；由此可以得出的結論是：在速度一定時，物體的質量越大，動能越大；

小球在光滑斜面上從B處滾到底端的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度變快，動能增加，重力勢能轉化為動能。