Question

3．小叶猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：
A让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲）．
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）．上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与速度关系，若木块被撞后移动的距离越远．即小车对木块的推力做的功越多，说明小车撞击木块时的动能越大．后面这种研究方法叫转换法
（2）小叶想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理？B、不合理 （A、合理/B、不合理）．理由是没有控制小车到达水平面时的速度相同．
（3）小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是B、不能（A、能/B、不能），你的依据是木块将一直匀速直线运动下去，无法比较小车动能的大小．

Answer 1

分析 （1）动能的大小与质量和速度有关．小车的动能多少决定了木块运动距离的长短．此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；
（2）该实验利用了控制变量法，如果探究动能大小与质量的关系，必须保证运动速度相同，应该使小车从斜面的相同高度滑下；
（3）由牛顿第一定律内容分析回答．

解答 解：（1）实验中，让小车处在不同的高度，反映了速度不同，这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系；若木块被撞后移动的距离越远．即小车对木块的推力做的功越多，说明小车撞击木块时的动能越大；这种研究方法叫转换法；
（2）要探究动能大小与质量的关系，应该控制小车的速度相同，让小车从斜面的同一高度滑下，故该方案不合理；
（3）若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去．物体的通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小球动能的大小就无法比较．
故答案为：
（1）速度；大；转换法；（2）B不合理；没有控制小车到达水平面时的速度相同；（3）B不能；木块将一直匀速直线运动下去，无法比较小车动能的大小．

点评 本题是一道探究题，探究动能大小与什么因素有关，根据控制变量法的思路可找到答案．在得出结论时，要注意条件．