Question

13．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=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）用来研究超载安全隐患时，我们应选择甲丙两个图所示实验进行比较．
（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择甲乙两个图所示实验进行比较．
（3）实验中让静止的小球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．关于该实验的说法中，不正确的是B．
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
C．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度．

Answer 1

分析 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，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；钢球把木块推出的距离长，说明的动能大这是一种转换的方法．

解答 解：（1）甲丙两图是选择到达水平面的速度相等，质量不同的AC小球进行实验，该实验是研究超载带来的危害，超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大；
（2）甲、乙两图中的小球质量相同，从斜面的不同高度滚下，速度不同，该实验是研究超速带来的危害，该实验说明在质量不变时，速度越大，汽车的动能越大，安全隐患越大．
（3）A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故A正确；
B、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故B不正确；
C、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故C正确；
D、球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故D正确．
故选B．
故答案为：（1）甲丙；（2）甲乙；（3）B．

点评 （1）掌握控制变量法与转换法的运用．
（2）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．本题全面地考查动能的大小与哪些因素得实验，解答时注意多因素问题时需要运用控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．