题目内容

4．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”．将小球A、B分别拉倒与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止．图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）．

（1）图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关．观察木块C的距离可以得出结论速度相同时，质量越大，物体的动能越大；．
（2）丙重小球B以更大的角度θ，从竖直位置静止释放，目的是为了使小球到达竖直位置时速度不同，观察发现木块C在图丙中的距离比图乙中滑行的更远些，由此可得出结论质量相同时，速度越大，物体的动能越大．

分析 （1）根据题意可判断小球到达竖直位置的速度与小球的质量无关；比较甲、乙两图的速度、质量的关系便可得出结论；
（2）同一小球以更大的角度静止释放后，小球到达竖直位置时的速度更大，可以探究动能大小与物体速度的关系；比较乙、丙两图中木块C滑行的距离可以判断动能的大小，从而得出结论．

解答 解：（1）甲、乙两图中，小球的质量不同，摆角θ相同，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，表明两小球在摆动过程中任一时刻的速度大小相同，速度的大小与小球的质量无关；
观察可知，乙图中木块C滑行得更远些，说明B球的动能较大；甲、乙两图中，A、B两球达到竖直位置时的速度相等，而mA＜mB，说明速度相同时，质量越大，物体的动能越大．
（2）乙、丙两图，小球的质量相同，θ1＜θ2，所以丙图中小球达到竖直位置时的速度更大，丙图中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，速度越大，物体的动能越大．
答案：（1）质量；速度相同时，质量越大，物体的动能越大；
（2）速度；质量相同时，速度越大，物体的动能越大．

点评 解答本题需要知道：小球动能的大小是通过木块C滑行的距离来反映的，方法为转换法；小球到达竖直位置时的速度是由摆角θ决定，与小球的质量m无关，这个可以由生活经验得到．

练习册系列答案
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A．
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C．
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