Question

1．探究动能的大小与哪些因素有关．
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．在上述甲、乙两组实验中：

①实验中通过观察纸盒滑行距离的长短，来判断小球动能的大小．
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的速度．
③选用图甲探究的是动能与速度的关系，理由是：两球质量相等；得出的结论是：物体质量一定时，运动速度越大，动能越大．
④选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论是：运动速度一定时，物体质量越大，动能越大．
⑤物理研究方法有许多，本实验采取的实验方法是控制变量法和转化法．

Answer 1

分析 研究动能大小与哪些因素有关的装置运用了转换法和控制变量法；
（1）物体动能的大小，可由它对外做功的多少来体现．球把纸盒推出的距离长，说明的物体对外做的功多，进而体现它的动能大，这是一种转换的方法．（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）这个实验中，通过观察纸盒滑行的距离来比较物体的动能大小；
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下，这样它们到达斜面底端的运动速度相等；
（3）选用图甲，让质量相同的小球沿斜面的不同高度由静止滚下，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运动速度的关系，能得出的结论是：当物体的质量相同时，速度越大动能越大；
（4）选用图乙，让质量不同的小球，由斜面的同一高度滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了小球的运动速度相同，目的是探究物体的动能与质量的关系，能得出的结论是：当物体的运动速度相同时，质量越大动能越大；
（5）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纸盒滑行距离；②速度；
③速度；质量；物体质量一定时，运动速度越大，动能越大；
④质量；运动速度一定时，物体质量越大，动能越大；
⑤控制变量法和转化法．

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．