Question

19．小宇用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面的A處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖乙所示．
（3）將質(zhì)量為2m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖丙所示．

根據(jù)上述三次實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀(guān)察木塊被撞出的距離的大小來(lái)反映小球的動(dòng)能大小的，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法；若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將不能（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的．
（2）為探究動(dòng)能大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，應(yīng)選用甲乙兩個(gè)圖來(lái)分析．得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大．
（3）分析乙、丙兩圖，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是當(dāng)速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較小球推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)距離的大小，判斷小球動(dòng)能的大��；小球把木塊推出的距離長(zhǎng)，說(shuō)明它原來(lái)具有的動(dòng)能大，這是一種轉(zhuǎn)換法的思想；
如果水平面絕對(duì)光滑，小球和木塊將保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程要采用控制變量法，當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證球的質(zhì)量相同；
（3）當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓小球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同．

解答 解：（1）小球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越大，說(shuō)明小球?qū)δ緣K做的功越多，也反映了小球具有的動(dòng)能越大；所以實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀(guān)察木塊被撞出的距離的大小來(lái)反映小球的動(dòng)能大小的；木塊移動(dòng)的距離長(zhǎng)短反映了物體動(dòng)能的大小，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法；
若水平面絕對(duì)光滑，根據(jù)牛頓第一定律，小球和木塊將永遠(yuǎn)一直運(yùn)動(dòng)下去，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近之分，就不能達(dá)到比較距離來(lái)比較動(dòng)能的目的了；
（2）為探究動(dòng)能大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，應(yīng)控制小球的質(zhì)量一定，讓小車(chē)從不同的高度開(kāi)始滑下，到達(dá)底面時(shí)的速度不同，故選用甲乙兩圖來(lái)分析；
比較兩次的實(shí)驗(yàn)可知，速度越大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越大，對(duì)木塊做功越多，故可以得出結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；
（3）分析乙、丙兩圖，控制小球開(kāi)始滑下時(shí)的高度相同，到達(dá)底面時(shí)的速度相同，而小球的質(zhì)量不同，質(zhì)量越大推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越大，對(duì)木塊做功越多；得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是當(dāng)速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
故答案為：（1）木塊被撞出的距離；轉(zhuǎn)換法；不能；（2）甲乙；當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；（3）當(dāng)速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)中研究動(dòng)能大小的決定因素時(shí)運(yùn)用了控制變量法，反映動(dòng)能大小時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法，要掌握這兩種方法的應(yīng)用．