Question

在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作：
A、让铁球甲从斜面F点滚下打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动，记下木块移动到的位置B．
B、让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动，记下木块移动到的位置C．
C、换一铁球乙（m_乙＞m_甲）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动，计下木块移动到的位置D
（1）研究动能与速度的关系要控制

物体的质量

，改变

物体下落高度

．具体做法是

选用质量相同的两个小球从斜面不同高度滚下

；研究动能与物体质量关系控制

物体下落高度

，改变

物体的质量

．具体做法是

选用质量不同的两个小球从斜面相同高度滚下

；
（2）由A、B两步得到的结论是：

当质量一定时，物体速度越大，动能越大

；由

A

、C两步得到的结论是：

当速度一定时，物体质量越大，动能越大

．
（3）实验中是根据比较

木块被撞击后移动距离的长短

来比较动能大小的．
（4）本实验运用的实验方法有

控制变量法

，

转换法

．
（5）若水平面绝对光滑，该实验能得出结论吗？

不能

 （填“能”或“不能”）理由是：

木块将一直运动下去

．

Answer 1

分析：（1）利用控制变量法研究动能大小的影响因素，研究动能的大小与质量的关系时，控制质量不同，速度相同；研究动能的大小与速度关系时，控制速度不同，质量相同；速度是通过控制小球在斜面上的高度来实现的．
（2）实验A、B使用的是同一小球，小球的质量就是一定的，从斜面的不同高度上滚下，小球到达水平面时的速度是不同的，由图可以发现，小球在斜面上的位置越高，速度越大，木块移动距离越长，动能越大．
实验A、C中，让甲、乙两球都从F点滚下，小球到达水平面时速度就是一定的．而小球乙的质量大，乙推动木块运动距离长，说明在速度一定时，质量越大，动能越大．
（3）小球动能的大小不能直接比较大小，通过小球推动木块移动的距离来反映，推的越远，动能越大，这种方法是转换法．
（4）动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究，；在此实验中，金属球的动能大小，通过对木块做功多少、木块运动距离的长短（转换法）比较．
（5）如果水平面绝对光滑，小车和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去．

解答：解：（1）当研究动能的大小与质量的关系时，要控制物体的质量，改变速度．具体做法：应该选用质量不同的两个小球从斜面相同高度滚下；当研究动能的大小与速度关系时，控制速度，改变物体的质量．具体做法：应该选用质量相同的两个小球从斜面不同高度滚下．
（2）分析实验A、B，可以发现：采用了同一物体，质量是不变的，从不同高度处滚下，速度是不同的，木块移动距离的不同，也就说明了动能不同，由此得出的结论是：当质量一定时，物体速度越大，动能越大；
分析实验A、C，可以发现：采用了不同的物体，从同一高度滚下，速度是一定的，乙的质量大，乙就把木块推动的距离长，由此得出结论：当速度一定时，物体质量越大，动能越大．
（3）本实验中是通过观察木块在水平面上移动的距离的大小来比较小车动能大小的，这里采用了转换法的思想；
（4）因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；
实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法；
（5）若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去．物体的通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定．所以小球动能的大小就无法比较．
故答案为：（1）物体的质量；物体下落高度；选用质量相同的两个小球从斜面不同高度滚下；物体下落高度；物体的质量；选用质量不同的两个小球从斜面相同高度滚下．
（2）当质量一定时，物体速度越大，动能越大；A；当速度一定时，物体质量越大，动能越大．
（3）木块被撞击后移动距离的长短．
（4）控制变量法；转换法．
（5）不能；木块将一直运动下去．

点评：物体动能的大小是通过木块移动的距离来体现的，比较小球的动能大小，即比较木块通过的距离．由于木块永远运动，所以距离的大小无法比较，即动能就无法比较．