Question

8．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图14所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行判断：
（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用甲丙两图：实验中应保证小球到水平面的初始速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是让小球在斜面的同一高度自由滑下
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是当速度相同时，物体的质量越大，物体的动能越大
（3）该实验是通过观察木块被撞后移动的距离来比较动能的大小，从而得出结论的．
（4）若水平面绝对光滑，小球最终将做匀速直线运动．

Answer 1

分析 （1）要探究动能大小与物体质量的关系，需保持物体的速度相同；则需使小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动；
（2）分析图甲、丙所示两次实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
（3）掌握转换法在实验中的应用，通过对木块做功的多少，来体现小球动能的大小；
（4）根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，则小球不受摩擦力作用，运动后将保持匀速直线运动．

解答 解：
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择甲、丙两图；
（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的高度相同，丙的质量大于甲的质量，丙将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得当速度相同时，物体的质量越大，物体的动能越大；
（3）该实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法．
（4）若水平面绝对光滑，小球将做匀速直线运动．
故答案为：（1）甲丙；小球到水平面的初始速度；让小球在斜面的同一高度自由滑下；
（2）当速度相同时，物体的质量越大，物体的动能越大；
（3）木块被撞后移动的距离；
（4）匀速直线．

点评 本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验应用了转换法和控制变量法，掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题．