Question

【题目】小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验步骤如下：

（1）将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．

（2）将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．

（3）将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．

根据上述三次实验，回答下列问题：

①实验中小球动能的大小是通过观察比较______反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种_____方法（选填“直接测量”、“放大”或“转换”）；

②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用___________两个图来分析，并由此得出的实验结论是___________；

③分析乙、丙两图，得到的实验结论是___________；其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的___________能转化为___________能．

Answer 1

【答案】 木块在水平面上移动的距离 转换 甲乙 质量相同的物体，速度越大，动能越大 速度相同的物体，质量越大，动能越大 重力势 动

【解析】①小球动能大小不能直接测量，而是通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映。采用了转换法。②甲乙两图中两球的高度不同，这样到达底端的速度不同，但它们的质量相同，所以可以探究动能与质量大小的关系；质量越大的小球把平面上的木块撞击的更远，说明小球的动能越大，由此可以得出的结论是：物体质量一定时，运动速度越大，动能越大。③乙丙图中两球的质量不同，高度相同，到达底端的速度不同，所以可以探究动能与运动速度大小的关系；高度越高的小球运动到底端时速度越大，把木块撞击的更远，因此说明其动能越大；由此可以得出的结论是：在运动速度一定时，物体质量越大，动能越大；小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，高度减小重力势能减小，速度变快，动能增加，重力势能转化为动能。