Question

小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验．

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）让不同质量的两个小球沿同-光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
上述甲、乙两组实验中：
（1）要探究动能与物体运动速度的关系应选用

甲图

．（填“甲图”或“乙图”）
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是

使小球到达斜面底端与纸盒相碰时速度相同

．
（3）甲组实验可以得出的结论是

质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大

，乙组实验可以得出的结论是

运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大

．
（4）该实验采用的实验方法是

控制变量法

．

Answer 1

分析：（1）转换法是物理研究中常用的方法之一，是将不易观察或测量的量通转换为容易观察或测量的量来进行研究的方法，这里就是通过观察木块被推动距离的大小来判断物体动能的大小；
（2）让小球从同一高度滚下，目的是让小球开始撞击木块时的速度相同；
（3）甲图中两个小球的质量相同，探究动能与运动速度的关系；乙图让小球从斜面的同一高度滚下，速度相同，比较木块被推动距离远近来探究动能与质量的关系．

解答：解：（1）实验中要探究动能与物体运动速度的关系，必须保持物体的质量一定，因此由图可知应选甲图；
（2）乙图中让小球从同一高度滚下是为了使小球到达水平面时的速度相同；
（3）甲图中两个小球的质量相同，让小球从斜面的不同高度滚下，改变的是小球的运动速度，探究动能与运动速度的关系；
实验表明，相同质量的小球，速度越大，推动纸盒越远，表明小球的动能越大．结论是：小球的质量相同时，速度越大，动能越大；
乙图让小球从斜面的同一高度滚下，速度相同，比较纸盒被推动距离远近来探究动能与质量的关系；
两小球从斜面同一高度下滑，速度相同，质量大的小球推动纸盒的距离远，表明质量大的小球的动能大．实验可得出的结论是：小球的速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）此实验中用到的方法是：控制变量法．
故答案为：
（1）甲图
（2）使小球到达斜面底端与纸盒相碰时速度相同
（3）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大
（4）控制变量法

点评：在该题的实验中，重点考查了我们对两种实验方法的理解和运用，一是转换法，二是控制变量法，都是物理研究中常用的方法，值得我们研究和掌握．