Question

12．小明猜想物体的动能大小可能与物体的质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，探究影响动能的大小的因素．

第一步：让质量相同的两个钢球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然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．
（1）实验中是通过被推动的距离比较木块被撞后来判断钢球动能的大小．
（2）实验中钢球从越高的高度滚下，钢球碰木块时的速度越大（“大”或“小”），木块被撞得越远（“远”或“近”），表明钢球具有的动能越大（“大”或“小”）．
第二步：让不同质量的两个钢球沿同一光滑斜面均从B处开始向下运动，然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）实验中让钢球在同一高度由静止开始向下运动，目的是使钢球到达水平面时具有相同的速度，此种方法物理学上称为控制变量法．
（4）通过甲、乙的两组实验表明，物体的动能大小与它的质量和速度有关．

Answer 1

分析 （1）动能大小与速度和质量有关，本实验中通过钢球推动木块的距离来反映动能的大小，用的是转换法；
（2）分析图甲，两小球的质量相同，从不同的高度滚下，可探究动能与速度的关系速度越大，动能越大，木块被撞的越远；
（3）分析乙图，两小球所处的高度相同，到达平面时的速度相同，可探究动能与质量的关系，用到了控制变量法；
（4）影响动能的因素：质量和速度．

解答 解：（1）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，所以通过钢球对木块外做功的多少来体现钢球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，用到的是转换法；
（2）图甲，两小球从不同的高度滚下，速度不同，两小球的质量相同，探究的是动能与速度的关系，得出的结论是，质量相同时，物体的速度越大，动能越大，木块被撞的越远；
（3）乙图，实验中让钢球在同一高度由静止开始向下运动，目的是使钢球到达水平面时具有相同的相同；质量不相同，可探究动能与速度的关系；用到了控制变量法；
（4）通过实验知物体的动能大小与它的速度和质量．
故答案为：（1）被推动的距离；（2）大；远；大；（3）速度，；控制变量法；（4）质量和速度．

点评 本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键．