Question

10．小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图甲、乙所示的实验．

实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用甲图．（填“甲”、“乙”）要探究物体动能的大小与质量的关系应选用乙图．（填“甲”、“乙”）
（2）甲、乙两组实验可以得出的结论是质量相同，速度越大，动能越大；速度相同，质量越大，动能越大．
（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小．请你进行猜想，在质量和速度对动能的影响中，速度影响大．

Answer 1

分析 （1）要探究动能大小与物体速度的关系，需保持物体的质量相同；则需使小球从同一斜面的不同高度由静止开始运动；要探究动能大小与物体质量的关系，需保持物体的速度相同；则需使小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动；
（2）分析图甲、丙所示两次实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
（3）掌握转换法在实验中的应用，通过对木块做功的多少，来体现小球动能的大小．

解答 解：（1）要探究动能大小与速度的关系，应保持小球的速度不同，质量相同，所以应使质量相同的小球从斜面的不同高度由静止滚下，因此要选择甲图；要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择乙两图；
（2）甲图可以得出：质量相同，速度越大，动能越大；乙图可以得出：速度相同，质量越大，动能越大
（3）该实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来比较物体动能的大小的，这种方法是转换法．在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是速度．
故答案为：（1）甲；乙；（2）质量相同，速度越大，动能越大；速度相同，质量越大，动能越大；（3）距离；速度．

点评 本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验应用了转换法和控制变量法，掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题．