Question

20．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的活动中．

（1）如图甲所示，让小车从斜面上相同的高度由静止开始下滑，碰到同一位置的相同木块上．该实验探究的是小车（选填“小车”或“木块”）的动能大小与其质量的关系；实验时物体动能的大小是通过木块移动的距离长短来反映的，这里运用的研究方法是转换法．
（2）为了探究动能的大小与物体速度的关系，小明设计了如图乙所示的实验．让同一小车，从倾斜程度不同斜面上的A点由静止滑下，撞击B点的木块，控制AB距离相同，该实验的物体速度是指小车与木块碰撞前小车（选填“前小车”、“后小车”、“前木块”或“后木块”）的速度，他是通过改变斜面倾斜程度（选填“长度”或“倾斜程度”）来改变速度大小的．老师肯定了小明爱动脑筋的习惯，但指出这种设计通过推动木块移动的距离大并不能说明其动能大，原因是小车在推动木块时重力做功不同．

Answer 1

分析 （1）决定动能大小的因素：质量和速度，根据控制变量法的思路，去分析解决；小车把木块推出的距离长，说明它原来具有的动能大，这是一种转换法的思想；如果水平面绝对光滑，小车和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去．
（2）研究动能与速度的关系时，控制物体的质量不变，通过斜面倾斜程度不同，来改变碰撞前小车的速度．因为斜面是倾斜程度不同，小车重力对木块还做功不同．不能消除重力对实验的影响．

解答 解：（1）我们知道，小车从斜面上相同的高度由静止滑下时，到达水平面的速度相同．所以，让不同小车从斜面上相同的高度由静止开始运动，目的是控制速度不变，改变质量，探究小车动能的大小与质量的关系；小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块做的功越多，也反映了小车具有的动能越大；木块移动的距离长短反映了物体动能的大小，这种方法叫作转换法；
（2）实验中探究小车碰撞前的动能和小车碰撞前的速度的关系，所以物体的速度是指小车从斜面上静止滑下，与木块碰撞时，碰撞前小车的速度．小车的速度是通过改变斜面的倾斜程度实现的；
小明设计的实验方案中，控制小车的质量不变，通过改变斜面的倾斜程度来改变了物体的速度．小明同学忽略了小车撞击木块时，斜面的倾斜程度不同，小车重力对木块做功不同．
故答案为：（1）小车；质量；木块移动的距离长短；转换法；（2）前小车；倾斜程度；小车在推动木块时重力做功不同．

点评 用控制变量法探究物理问题时，一定要控制其它因素不变，才能得到正确的结论．