题目内容
【题目】小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验步骤如下:
①将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放,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的小球从光滑斜面的B处由静止释放,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的小球从光滑斜面的B处由静止释放,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)通过观察比较____就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是_____法(选填“直接测量”“放大”或“转换”)。
(2)为探究动能大小与物体运动速度的关系,应选用_______两个图来分析。
(3)分析乙、丙两图,得到的实验结论是__________________________________。
【答案】木块被推动的距离 转换 甲、乙 速度相同时,物体质量越大,动能越大
【解析】
(1)[1][2]探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,所用方法为转换法。
(2)[3]动能的大小与质量和速度有关,若要探究动能的大小与质量的关系,需控制小球的速度相同,质量不同。所以应选质量不同的两个小球,又因为小球起始点的高度越高,到水平面的速度越大,为了使得两球到水平面的速度相同,应该使两球在斜面的相同高度滚下来。所以要探究动能的大小与质量的关系,应通过图中甲、乙两次实验进行对比。
(3)[4]分析乙、丙两图,小球释放的位置相同,到达水平面时,初速度相同,当两球的质量不同,丙图中小球质量大,木块被推动的距离大,说明丙图中小球的动能大,故可以得出初步结论是:速度相同时,物体质量越大,动能越大。