Question

14．如图所示，将一细线上端固定，下端系上一小铁球，该装置便是“单摆”．
（1）如图甲、乙所示，将质量为m₁、m₂的小球分别移动到与竖直方向成θ₁角时放手，m₂＞m₁，两个小球运动到B点时速度相同，此时撞击放在水平面上的同一木块，木块被撞后在水平方向移动的距离如图甲、乙所示．则单摆的运动速度与小球的质量无关，由甲、乙两图可知，速度一定时，物体的质量越大，动能越大．
（2）如图丙所示，将质量为m₂的小球移动到与竖直方向成θ₂角时放手，∠θ₂＞∠θ₁，小球运动到B点时撞击同一木块，比较乙、丙两图可知，质量相同时，物体的速度越快，动能越大．

Answer 1

分析 物体动能的大小与物体的质量和速度有关，在探究物体物体的质量大小与动能的关系时，应控制物体运动的速度相同；在探究物体的运动速度大小与动能的关系时，应控制物体的质量相等．此题中物体动能的大小是通过木块运动距离的长短来体现的．

解答 解：
（1）如图甲、乙所示，将质量为m₁、m₂的小球分别移动到与竖直方向成θ₁角时放手，m₂＞m₁，两个小球运动到B点时速度相同，据此可知，单摆的运动速度与小球的质量无关；
其他条件相同，m₂＞m₁，由甲、乙两图可知，速度一定时，物体的质量越大，木块移动的距离越长，说明小球的动能越大；
（2）如图丙所示，将质量为m₂的小球移动到与竖直方向成θ₂角时放手，∠θ₂＞∠θ₁，小球运动到B点时撞击同一木块，比较乙、丙两图可知，最初小球与竖直方向的角度越大，物体的速度越快，木块移动的距离越长，说明物体的动能越大．
故答案为：（1）质量；速度一定时，物体的质量越大，动能越大；（2）乙、丙．

点评 此题考查动能大小的影响因素，明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．