Question

12．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甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为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，对以下问题进行解答：
（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是质量，实验时应选择甲乙两个图所示实验进行比较；在质量相同情况下汽车的速度越大，其动能就越大，行驶时危险就越大，因此严禁汽车超速是减轻交通事故造成伤害的一个重要手段．
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择甲丙两个图所示实验进行比较．交通运输中，在速度相同情况下汽车的质量越大，其动能就越大，行驶时危险就越大，因此严禁汽车超载是减轻交通事故造成伤害的另一个重要手段．
（3）本实验用了控制变量法 和转换法两种研究方法．

Answer 1

分析 （1）（2）动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．对照图示，结合控制变量法可得出结论．
（3）实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近．

解答 解：（1）用来研究超速安全隐患时，应控制质量不变，改变速度，故应选择甲乙两个图所示实验进行比较；由甲乙可知，在质量相同的情况下，高度越高，速度越大，撞击木块的距离越远，这表明在质量相同情况下，汽车的速度越大，其动能就越大，行驶时危险就越大．
（2）用来研究超载安全隐患时，应控制速度不变，改变质量，故应选择甲丙两个图所示实验进行比较；由甲丙可知，在速度相同的情况下，质量越大，撞击木块的距离越远，这表明在速度相同情况下，汽车的质量越大，其动能就越大，行驶时危险就越大．
（3）探究物体动能大小与哪些因素有关时，控制变量和不变量，采用的是控制变量法；物体动能的大小无法直接体验，可以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法．
故答案为：（1）质量；甲乙；速度；（2）甲丙；质量；（3）控制变量法；转换法．

点评 明确影响动能大小的因素，知道自由滚下的物体到达水平面的速度取决于物体的高度，跟质量无关．