Question

19．利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”．将小球A、B分别拉到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的质量大小为m_A＜m_B．

（1）图甲、乙中，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．
（2）比较图甲、乙实验，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大．
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度．
（4）图乙、丙比较，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：物体速度越大，动能越大．这个结论的不足之处是缺少“质量相同”这个条件．

Answer 1

分析 （1）比较甲乙两图的速度和质量的关系便可得出结论；
（2）木块被撞出得远，说明小球的动能大，根据动能大小和质量大小比较，得出动能和质量的关系；
（3）比较乙丙两图中，两次小球下降的高度得出两次小球速度的大小关系；
（4）根据控制变量的思想对结论的内容进行分析．

解答 解：
（1）甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；
（2）m_A＜m_B，两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体质量越大，动能越大；
（3）乙丙两图，小球的质量相同，θ₁＜θ₂，丙图中小球的高度大于乙图中小球的下降高度，所以丙图小球的速度更大；
（4）比较乙、丙两图，图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大；所以这个结论的不足之处是：缺少“质量相同”这个条件．
故答案为：（1）质量；（2）速度相同时，物体质量越大，动能越大；（3）小于；（4）缺少“质量相同”这个条件．

点评 此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与以往的课本装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作，同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力．