Question

7．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”．将小球A、B 分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将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．图中的摆长L 都相同，θ₁＜θ₂，球A、B 的质量分别为m_A、m_B，（ m_A＜m_B）．

①如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关；观察乙、丙发现小球B拉到与竖直方向成不同角度的位置，并从静止释放，其目的是：速度不同．
②如图甲、乙所示，观察到B 球能将木块C撞得更远由此可得出结论：速度相同时，物体质量越大，物体的动能越大．
③如图乙、丙所示，图丙中木块C 滑行得更远些，由此可得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大．

Answer 1

分析 （1）比较甲乙两图的速度和质量的关系便可得出结论；同一小球以更大的角度静止释放后，小球到达竖直位置时的速度更大，可以探究动能大小与物体速度的关系；
（2）木块被撞出得远，说明小球的动能大，根据动能大小和质量大小比较，得出动能和质量的关系；
（3）比较乙丙两图速度的大小，根据小球被撞得距离比较出动能的大小，从而得出结论．

解答 解：（1）甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；
乙、丙两图，小球的质量相同，与竖直方向成不同角度的位置，小球达到竖直位置时的速度不同；
（2）甲、乙两图，m_A＜m_B，两球偏转角度相同，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；
（3）乙丙两图，小球的质量相同，θ₁＜θ₂，所以丙图小球的速度更大，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．
故答案为：（1）质量；速度不同；（2）速度相同时，物体质量越大；（3）质量相同时，物体的速度越大，动能越大．

点评 此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，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．