Question

19．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离．如图甲所示．请回答下列问题：

（1）该实验是通过观木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球（“铁球”或“木块”）具有的动能的大小，这种物理研究方法是转换法．
（2）从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同，得出的结论是：速度相同，物体的质量越大，具有的动能越大．
（3）有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，该实验方案是否可行，你的理由是不可行；木块最终移动距离相同．

Answer 1

分析 （1）动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来；
（2）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，若要研究动能大小与质量的关系，应控制其运动的速度相同；
（3）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求．

解答 解：（1）实验中，是通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，这是转换法的运用；
（2）根据实验的要求可知，从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同，目的是研究铁球的动能大小与质量的关系；
由图甲可知，在速度相同的情况下，铁球的质量越大，推动木块做功越多，可得出结论：速度相同，物体的质量越大，具有的动能越大；
（3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的．
故答案为：
（1）木块移动的距离；铁球；转换法；
（2）控制到达水平面速度相同；速度相同，物体的质量越大，具有的动能越大；
（3）不可行；木块最终移动距离相同．

点评 本题考查了探究动能大小影响因素的实验，除考查控制变量法的转换法的运用外，最后通过一个弹簧来对实验进行改进是本题的新颖之处，需要我们认真分析．