Question

15．小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，让小球沿同一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止．

（1）图甲是控制两球的质量相等，探究的是动能与速度的关系，得出的结论是：质量相等时，物体的速度越大，动能越大；
（2）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的速度．选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论是：速度相同时，物体的质量越大，动能越大．

Answer 1

分析 （1）影响动能大小的因素有质量和速度，实验过程要采用控制变量法；
（2）当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同．

解答 解：（1）由甲图可知，两球质量相同，所以是控制两球的质量相等；
而两球所处高度不同，两球到达斜面底端时的速度不同，故探究的是动能与速度的关系；
根据甲图可知，质量相同时，小球从斜面上较高的高度滚下时，小球到达斜面底端的速度大，纸盒被撞击后运动的距离远，说明速度大的小球其动能大；由此得出结论：当质量一定时，物体的速度越大，动能越大．
（2）选用图乙时，从斜面的同一高度滚下，让小球到达斜面底端的速度相同；
图乙中两球的质量不同，故选用图乙探究的是动能与质量的关系；
根据乙图可知，高度相同时，小球到达斜面底端时的速度相同，质量大的小球撞击纸盒后，纸盒运动的距离远，说明质量大的小球其动能大；由此得出结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大．
故答案为：（1）质量；速度；质量相等时，物体的速度越大，动能越大；
（2）速度；质量；速度相同时，物体的质量越大，动能越大．

点评 此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论．