Question

【题目】小明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙、丙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。实验时将实心小钢球（m，M）从同一斜槽上分三次由静止开始滚下，运动到A处时撞击同一个置于水平面上的小木块，小木块被推过一段距离后停下。（高度h＜H，质量m＜M）

（1）本实验是通过_____来体现钢球在A位置时的动能大小的；

（2）分析比较_____两图，可知在速度相同时，_____越大，动能就越大；

（3）分析比较甲乙两图，可知在_____相同时，_____越大，动能就越大：

（4）综合上述可知，如丁图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大_____。

Answer 1

【答案】木块被撞击后移动的距离 乙、丙 质量 质量 速度 速度

【解析】

（1）物体的动能与物体的质量和速度有关，在探究时需要利用控制变量法进行分析，即探究动能的大小与质量的关系时，需要控制小球的速度相同；探究动能的大小与运送速度的关系时，需要控制小球的质量相同；

（2）在实验中可利用转换法研究小球的动能，即让小球撞击木块，观察木块的滑行距离即钢球对木块做功的多少来研究钢球动能的大小；

（3）实验都涉及到了控制变量法和转换法的思想。

（1）实验中利用了转换法研究小球的动能，即让小球撞击木块，通过木块被撞击后移动的距离表表示钢球动能的大小；

（2）比较乙、丙两图可知：在小球的运动速度相同时，小球的质量越大，对木块做的功越多，即小球的动能越大；

（3）比较甲、乙两图可知：在小球的质量相同时，小球的运动速度越大，对木块做的功越多，即小球的动能越大。

（4）大型车的质量大，在速度相同时，动能更大，更不容易停下来，所以对不同车型有不同的限速，故如丁图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大速度。