Question

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______的关系；
（2）让同一的铁球从斜面的不同高度由静止释放的目的是______；
（3）该实验是通过观察______来比较铁球动能的大小，选择______（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：______；
（5）举出一个实例进一步证实本实验得出的结论是：______．

Answer 1

解：（1）实验中，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，控制了球的质量相同，研究的是动能与速度的关系；
（2）让同一的铁球从斜面的不同高度由静止释放的目的就是为了控制球的质量相同，使小球到达水平面的初速度不同，以达到控制一个变量，研究另一个变量的目的；
（3）实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这属于转换法的运用；实验中，桌面不应太光滑，若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去．物体的通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定．所以小球动能的大小就无法比较．故应选择较粗糙的水平桌面来完成实验；
（4）比较甲乙两图可以看出，小球质量相同，下落高度不同，故可得出结论：同一物体，速度越大，动能越大．（或质量相同的物体，速度越大，动能越大）
（5）现实生活中，我们要求机动车辆限速行驶就是为了降低速度，减小动能．当高速公路上，小轿车发生碰撞时，速度越大的产生的破坏越大，这就充分证明了这一点．
故答案为：
（1）速度；
（2）控制质量相同，使小球到达水平面的初速度不同；
（3）木块被撞出的距离（或木块运动的距离）； 粗糙；
（4）同一物体，速度越大，动能越大；（或质量相同的物体，速度越大，动能越大）
（5）高速公路上，小轿车发生碰撞时，速度越大的产生的破坏越大．（合理即可）
分析：此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一铁球，这样可以保证小球的质量相同．
点评：物体动能的大小是通过木块移动的距离来体现的，比较小球的动能大小，即比较木块通过的距离，这是转换法的运用；控制其中一个量不变，研究动能大小与另一个量的关系，这属于控制变量法的运用．掌握好此两种方法是解答本题的关键．