Question

在探究“物體的動(dòng)能與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行了以下三步實(shí)驗(yàn)操作：
A、讓鐵球甲從斜面F點(diǎn)滾下打到一個(gè)小木塊上，推動(dòng)木塊使木塊從位置A移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)到的位置B．
B、讓鐵球甲從斜面E點(diǎn)滾下，打到相同的小木塊上，推動(dòng)木塊使木塊從位置A移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)到的位置C．
C、換一鐵球乙（m_乙＞m_甲）從斜面上F點(diǎn)滾下，打到相同的小木塊上，推動(dòng)木塊從位置A移動(dòng)，計(jì)下木塊移動(dòng)到的位置D
（1）研究動(dòng)能與速度的關(guān)系要控制

物體的質(zhì)量

，改變

物體下落高度

．具體做法是

選用質(zhì)量相同的兩個(gè)小球從斜面不同高度滾下

；研究動(dòng)能與物體質(zhì)量關(guān)系控制

物體下落高度

，改變

物體的質(zhì)量

．具體做法是

選用質(zhì)量不同的兩個(gè)小球從斜面相同高度滾下

；
（2）由A、B兩步得到的結(jié)論是：

當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體速度越大，動(dòng)能越大

；由

A

、C兩步得到的結(jié)論是：

當(dāng)速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大

．
（3）實(shí)驗(yàn)中是根據(jù)比較

木塊被撞擊后移動(dòng)距離的長短

來比較動(dòng)能大小的．
（4）本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法有

控制變量法

，

轉(zhuǎn)換法

．
（5）若水平面絕對(duì)光滑，該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鼋Y(jié)論嗎？

不能

 （填“能”或“不能”）理由是：

木塊將一直運(yùn)動(dòng)下去

．

Answer 1

分析：（1）利用控制變量法研究動(dòng)能大小的影響因素，研究動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量不同，速度相同；研究動(dòng)能的大小與速度關(guān)系時(shí)，控制速度不同，質(zhì)量相同；速度是通過控制小球在斜面上的高度來實(shí)現(xiàn)的．
（2）實(shí)驗(yàn)A、B使用的是同一小球，小球的質(zhì)量就是一定的，從斜面的不同高度上滾下，小球到達(dá)水平面時(shí)的速度是不同的，由圖可以發(fā)現(xiàn)，小球在斜面上的位置越高，速度越大，木塊移動(dòng)距離越長，動(dòng)能越大．
實(shí)驗(yàn)A、C中，讓甲、乙兩球都從F點(diǎn)滾下，小球到達(dá)水平面時(shí)速度就是一定的．而小球乙的質(zhì)量大，乙推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)距離長，說明在速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（3）小球動(dòng)能的大小不能直接比較大小，通過小球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來反映，推的越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大，這種方法是轉(zhuǎn)換法．
（4）動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)用控制變量法分別探究，；在此實(shí)驗(yàn)中，金屬球的動(dòng)能大小，通過對(duì)木塊做功多少、木塊運(yùn)動(dòng)距離的長短（轉(zhuǎn)換法）比較．
（5）如果水平面絕對(duì)光滑，小車和木塊將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．

解答：解：（1）當(dāng)研究動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要控制物體的質(zhì)量，改變速度．具體做法：應(yīng)該選用質(zhì)量不同的兩個(gè)小球從斜面相同高度滾下；當(dāng)研究動(dòng)能的大小與速度關(guān)系時(shí)，控制速度，改變物體的質(zhì)量．具體做法：應(yīng)該選用質(zhì)量相同的兩個(gè)小球從斜面不同高度滾下．
（2）分析實(shí)驗(yàn)A、B，可以發(fā)現(xiàn)：采用了同一物體，質(zhì)量是不變的，從不同高度處滾下，速度是不同的，木塊移動(dòng)距離的不同，也就說明了動(dòng)能不同，由此得出的結(jié)論是：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體速度越大，動(dòng)能越大；
分析實(shí)驗(yàn)A、C，可以發(fā)現(xiàn)：采用了不同的物體，從同一高度滾下，速度是一定的，乙的質(zhì)量大，乙就把木塊推動(dòng)的距離長，由此得出結(jié)論：當(dāng)速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（3）本實(shí)驗(yàn)中是通過觀察木塊在水平面上移動(dòng)的距離的大小來比較小車動(dòng)能大小的，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想；
（4）因物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，所以當(dāng)研究與其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，應(yīng)采取控制變量法；
實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來間接判斷物體動(dòng)能的大小，這種研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；
（5）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．物體的通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小球動(dòng)能的大小就無法比較．
故答案為：（1）物體的質(zhì)量；物體下落高度；選用質(zhì)量相同的兩個(gè)小球從斜面不同高度滾下；物體下落高度；物體的質(zhì)量；選用質(zhì)量不同的兩個(gè)小球從斜面相同高度滾下．
（2）當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體速度越大，動(dòng)能越大；A；當(dāng)速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（3）木塊被撞擊后移動(dòng)距離的長短．
（4）控制變量法；轉(zhuǎn)換法．
（5）不能；木塊將一直運(yùn)動(dòng)下去．

點(diǎn)評(píng)：物體動(dòng)能的大小是通過木塊移動(dòng)的距離來體現(xiàn)的，比較小球的動(dòng)能大小，即比較木塊通過的距離．由于木塊永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以距離的大小無法比較，即動(dòng)能就無法比較．