Question

4．为了模拟研究汽车超载带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲，乙，丙所示的探究实验．将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是质量，实验时应选择甲乙两个图所示实验进行比较；
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择甲丙两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是当速度相同时，物体的质量越大，物体的动能越大．

Answer 1

分析 （1）动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解答；钢球把木块推出的距离长，说明钢球的动能大，这是一种转换的方法．

解答 解：
（1）超速是指汽车的质量一定，速度越大，其动能越大；
研究超速安全隐患时，即研究动能的大小与速度的关系，应控制小球的质量相同，使小球到达水平面的速度不同（即小球下滑时的高度不同），由图可知，即甲、乙两图符合题意；
（2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大，其动能越大；
研究超载安全隐患时，即研究动能的大小与质量的关系，应控制小球到达水平面的速度相同（即小球下滑时的高度相同），而小球的质量不同，由图可知，即甲、丙两图符合题意；
A、C两球到达水平面的速度相同，C球的质量大，撞击木块时移动的距离远，C球的动能大，故得到的结论是：当速度相同时，物体的质量越大，物体的动能越大．
故答案为：（1）质量；甲乙；
（2）甲丙；当速度相同时，物体的质量越大，物体的动能越大．

点评 本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验应用了转换法和控制变量法，掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题．