Question

10．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块．请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究物体动能的大小与速度的关系；
（2）让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放的目的是使小球到达水平面获得不同的速度；
（3）该实验是通过观察来比较铁球动能的大小，选择粗糙（选填“粗糙”或“光滑”）的水平桌面做该实验，比较容易观察出实验结果；
（4）通过甲乙两图的实验探究可以得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，物体动能越大．

Answer 1

分析 （1）物体的动能与物体的质量和速度有关，在探究过程中需用控制变量法，根据已知条件判断出控制的变量，便可得出探究的因素；
（2）为使铁球到达水平面的速度不同，让其从斜面的不同高度处滚下；
（3）掌握转换法在实验中的应用，实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小；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．
（4）探究动能大小与速度的关系，应控制球的质量相同而速度不同，铁球应该从斜面的不同高度滑下．

解答 解：（1）由题意知，同一铁球的质量相同，从不同的高度滚下时，到达水平面的速度不同，可以探究动能大小与物体速度的关系；
（2）实验中铁球从同一斜面的不同高度由静止释放，为的是使小球到达水平面获得不同的速度；
（3）实验中通过木块被铁球推动的距离来比较动能的大小；若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，将做匀速直线运动，因此无法显示被推动的距离，不能得出结论．
（4）由图甲、乙所示实验可知，小球的质量相同而到达水平面时的速度不同，速度越大，木块被推动的距离越大，球的动能越大，由此可得：质量相同时，物体的速度越大，物体动能越大．
故答案为：（1）速度；（2）使小球到达水平面获得不同的速度；（3）粗糙；（4）质量相同时，物体的速度越大，物体动能越大．

点评 此题是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了控制变量法及转换法在实验中的应用．同时考查了牛顿第一定律的应用．