Question

2．如图所示，某小组设计了一组装置来探究“物体的动能大小与哪些因素有关”，小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好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．三张图所示的三次实验中，摆线的长L保持不变，小球A、B的质量m_A＜m_B，悬线与竖直方向的夹角α＜β．

（1）图甲中将摆球从图示位置由静止释放，摆球向下摆动的过程中，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小．（选填“增大”或“减小”）
（2）本实验中通过小球将木块推动的距离大小反映小球撞击木块C前的动能大小．
（3）第一组实验：对比甲、乙图所示实验中可得出初步结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大．（信息快递：质量不等的小球从相同高度释放，摆到最低点时，它们的速度大小相等）．
（4）第二组实验：对比乙、丙图所示实验中可得出初步结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大．
（5）本实验中用到了转换法、控制变量法这两个常用的物理实验思维方法．

Answer 1

分析 （1）根据影响动能和重力势能的因素来进行分析解答；
（2）通过木块被小球撞击的距离大小来判断小球具有动能的大小，采用了转换法的思想；
（3）动能的大小与物体的质量和速度有关．探究动能与质量关系时，需控制其速度相同；探究动能与速度关系时，需控制其质量相等．由此分析．

解答 解：（1）图甲中将摆球从图示位置由静止释放，摆球向下摆动的过程中，它的速度越来越大，则摆球的动能逐渐增大，重力势能逐渐减小；
（2）由图知，小球将木块推动的距离大小判断其动能大小，采用了转换法的思想；
（3）如图甲、乙所示，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；
（4）乙、丙两图，小球的质量相同，α＜β，所以丙图小球的速度更大，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；
（5）由前面的分析可知，实验中用到了转换法和控制变量法．
故答案为：（1）增大；减小；（2）小球将木块推动的距离大小；（3）速度相同时，物体质量越大，动能越大；（4）质量相同时，物体的速度越大，动能越大；（5）转换法；控制变量法．

点评 此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，掌握动能的两个因素，关键是能灵活运用控制变量法．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．