Question

3．在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求下滑，与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．下列说法正确的是（　　）

• A． 实验中所探究的“物体的动能”是指纸盒的动能
• B． 此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的
• C． 由甲乙两图可知物体动能的大小与物体的速度无关
• D． 由甲丙两图可知，物体的动能大小与物体的高度有关

Answer 1

分析 （1）实验中利用了转换法来进行探究活动，小球能够做功是观察小球推动纸盒运动距离的远近来体现小球具有动能的大小；
（2）由于动能的大小可能给多个因素有关，应用控制变量法来分析，高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，控制小球的质量不同，来探究动能与质量的关系；为了探究动能大小与速度的关系应控小球的制质量不变，改变小球的速度，结合题干中甲、乙、丙三幅图分析小球质量和高度的关系，便可得出结论．

解答 解：
（1）在物理学中，能够做功的多少表示物体具有能量的大小，实验中小球能够做功体现在推动小纸盒运动，推动纸盒移动的距离越远，说明小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小纸盒被推动的距离的大小，可以判断小球动能的大小，故A错误，B正确；
（2）甲、乙两次实验，小球的质量相同，B滚下的高度大于A滚下的高度，B将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大，故C错误；
（3）甲、丙两图中，让质量不同的小球从相同高度自由下滑，是控制小球的速度相同来探究动能大小与质量的关系，由甲、丙两图实验现象可得出结论：速度相同时，质量越大，物体具有的动能就越大，故D错误．
故选B．

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．