Question

9．小明利用如图所示的装置来探究物体动能大小与哪些因素有关，甲、乙两图装置相同，分别是同一小球先后从高度不同的A、B两处由静止滚下，钻入并推动纸盒运动一段距离后静止时的情景．

（1）小明探究的是小球（小球/纸盒）的动能，通过比较来判断动能的大小，这是运用了转换法 （转换法/控制变量法/替代法）的科学方法．
（2）分析比较实验（甲）与实验（乙），可得出结论：当小球的质量相同时，速度越大动能越大．
（3）为验证“动能的大小可能还与物体的质量有关”的猜想．小明设计了如下实验方案：让同一个小球先后从同一斜面上的相同位置由静止下滑，钻入并推动放在水平面上同一位置但不同质量的纸盒，通过比较纸盒被推动后移动的距离来进行验证．
老师指出在该方案中有错误的环节，请你帮他对该方案进行修正让质量不同的小球先后从同一斜面上的相同位置由静止下滑，钻入并推动放在水平面上同一位置且质量相同的纸盒，通过比较纸盒被推动后移动的距离来进行验证（修正方法：将该方案中错误环节的表述用斜线划去，并在旁边写上正确的表述，语言要求尽量简洁．请保持卷面整洁）．

Answer 1

分析 （1）据题意可知，此实验中研究的对象是小球；将小球动能的大小通过纸盒移动的距离来反映，是一种转换的思想；
（2）当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同；
（3）当研究动能大小与质量的关系时，要控制小球的速度相同，质量不同．

解答 解：（1）实验中研究的对象是小球；动能大小体现在对外做功的多少，可以通过纸盒移动的距离来比较动能的大小，运用了转换法；
（2）甲乙图中的小球质量相同，但高度不同，故探究的是动能与速度的关系，分析图可以得出的结论是：当小球的质量相同时，速度越大动能越大；
（3）要探究动能大小与质量关系时，要控制小球的速度相同，改变小球的质量，并要推动相同质量的纸盒，然后比较，故他的实验方案应为：让质量不同的小球先后从同一斜面上的相同位置由静止下滑，钻入并推动放在水平面上同一位置且质量相同的纸盒，通过比较纸盒被推动后移动的距离来进行验证；
故答案为：（1）小球；纸盒被撞击后移动的距离；转换法；（2）速度；（3）让质量不同的小球先后从同一斜面上的相同位置由静止下滑，钻入并推动放在水平面上同一位置且质量相同的纸盒，通过比较纸盒被推动后移动的距离来进行验证．

点评 此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论．