Question

4．小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙两组实验，探究了动能的大小与哪些因素有关．

（1）乙组实验时，让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，这就能使钢球滚到水平面时具有了相同的初速度．
（2）甲组实验，探究的是动能与速度的关系，这时保持了两球的质量相等．得出的结论是：质量相同时，速度越大，动能越大．
（3）物理学里研究问题的方法有许多，如等效替代法、转化法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是控制变量法；二是转换法，就是用木块被推动的距离长短来表示钢球动能的大小．

Answer 1

分析 （1）为了探究物体的动能与质量的关系，应该让不同质量的钢球沿斜面同一高度静止滚下撞击水平板上的木块，这样它们到达斜面底端的速度相等；
（2）影响动能大小的因素有质量和速度，实验过程要采用控制变量法；
（3）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，应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同．

解答 解：（1）为了探究物体的动能与质量的关系，应该让不同质量的钢球沿斜面同一高度静止滚下撞击水平板上的木块，这样它们到达斜面底端的速度相等；
（2）让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系，能得出的结论是：当质量一定时，速度越大，动能越大；
（3）因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；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，这种研究问题的方法是转换法．
故答案为：（1）初速度； （2）速度；质量相同时，速度越大，动能越大；（3）控制变量； 转换法；

点评 解决此类问题要会利用控制变量法和转换法，探究影响动能的大小因素，是中考探究实验考查的重点．