Question

19．在研究物体的动能与哪些因素有关的实验中，小华首先猜想：
A．物体的动能可能与物体的质量有关
B．物体的动能可能与物体的速度有关
C．物体的动能可能与物体的材料有关
为了验证猜想，小华设计了以下探究试验：
让小球从斜面上某一高度静止释放，撞击静止在水平面上的木块，实验过程如图甲、乙、丙、丁所示．图中m₁＜m₂、s₁＜s₂、s₁＜s₃、h₁＜h₂，水平面上所用的木块是同一木块．
（1）小华通过比较甲和乙得出猜想B（填猜想代号）是正确的．
（2）小华通过比较甲、丙两次实验，得出猜想A是正确的．
（3）钢球沿斜面滚下过程中，重力势能减小，动能增大（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）观察木块被撞击后移动的距离的长短，是为了判断动能的大小；若水平面绝对光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的．

Answer 1

分析 （1）要验证物体的动能与物体速度的关系，需要保持物体质量相同，物体的速度不同，观察木块移动的距离，分析解答；
（2）要验证物体的动能与物体质量的关系，需要保持物体运动速度相同，物体的质量不同，观察木块移动的距离，分析解答；
（3）重力势能的影响因素是质量和高度；动能的影响因素是质量和速度；
（4）本实验通过转化法分析解答物体动能的影响因素；水平面绝对光滑，无摩擦力，所以木块将做匀速直线运．

解答 解：（1）甲乙对比，小球的质量相等，从不同高度下滑，速度不同，木块移动距离不同，说明物体的动能与物体的速度有关，故可验证猜想B；
（2）要验证猜想A，物体的动能与物体质量的关系，需要保持物体运动速度相同，物体的质量不同，观察木块移动的距离，甲、丙两次实验符合；
（3）钢球沿斜面滚下过程中，因为质量不变，高度减小，所以重力势能减小，又因为速度增大，所以动能增大；
（4）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，观察木块被撞击后移动的距离的长短，是为了判断动能的大小；
如果水平面绝对光滑，则木块在水平方向没有摩擦力，被撞击后木块将以恒定的速度永远运动下去，本实验将不能达到目的．
故答案为：（1）B；（2）甲、丙；（3）减小；增大；（4）动能的大小；不能．

点评 动能的大小与物体的质量和速度有关，注意控制变量法的应用，动能的大小通过小小球撞击木块的距离来反映动能的大小，体现了转换法．