Question

6．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止．

（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用甲、乙两图；实验中应保证铁球到达水平面的速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止滚下．
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论物体质量相同时，速度越大，动能越大．
（3）该实验是通过观察纸盒被铁球推动距离来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．下面的四个实例中也采用这种研究方法的是C．
A．认识电压时，我们可以用水压来类比
B．用磁感线来描述磁场
C．探究电功大小与哪些因素有关，通过灯泡的亮度来判断电流做功的多少
D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系．
（4）若水平面绝对光滑，铁球将做匀速直线运动．

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，通过对纸盒做功的多少，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，则木块不受摩擦力作用，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、乙两图；
（2）由图示实验可知，甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
（3）该实验是通过观察纸盒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；
A．认识电压时，我们可以用水压来类比，用到了类比法；
B．用磁感线来描述磁场，用到了模型法；
C．探究电功大小与哪些因素有关，通过灯泡的亮度来判断电流做功的多少，属于转换法；
D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系，用到的是控制变量法；
所以C符合题意．
（4）若水平面绝对光滑，纸盒被撞击后将做匀速直线运动．
故答案为：（1）甲、乙；铁球到达水平面的速度；使质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止滚下；（2）物体质量相同时，速度越大，动能越大；（3）纸盒被铁球推动距离；C；（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．