Question

8．如圖是探究“物體動能的大小與什么因素有關？”的實驗示意圖．小明同學讓同一鋼球A分別從不同的高度沿光滑斜面由靜止開始滾下，B是一木塊．回答下列問題：
（1）該實驗要探究的是物體動能的大小與物體的速度關系．
（2）該實驗利用了轉換法，通過觀察木塊來判斷鋼球（選填“鋼球”或“木塊”）動能的大小；若水平面絕對光滑，本實驗將不能（能/不能）達到探究目的．
（3）鋼球沿斜面滾下過程中，重力勢能轉化為動能（填鋼球的能量轉化）．實驗發(fā)現(xiàn)鋼球下滑的高度越高，木塊被撞擊得越遠，由此得出的探究結論是質量相同的物體，物體的速度越大，動能越大．
（4）若想用該實驗探究汽車“超載”帶來的安全隱患，還需增加的實驗器材是不同質量的鋼球．

Answer 1

分析 （1）要探究動能與速度的關系，應控制質量不變，改變速度，所以應讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下；
（2）此實驗把動能的大小轉換為木塊被撞擊后滑行的距離，距離越遠表明小球的動能越大．如果水平面絕對光滑，小車和木塊將保持勻速直線運動，永遠運動下去．
（3）該實驗利用了控制變量法和轉換法，同一鋼球保證了質量相同，從斜面的不同高度滑下，到達水平面時的速度不同，木塊被撞后移動的距離越遠，推力做功越多，就可以說明木塊的動能越大，從而得出質量相同時，速度越大的物體動能越大．
（4））動能大小跟質量和速度有關．在探究動能大小跟質量關系時，控制速度大小不變．

解答 解：（1）讓同一鋼球A分別從不同的高度沿光滑斜面由靜止開始滾下，鋼球到達水平面的速度不同，該實驗要探究的是物體動能的大小與物體的速度關系；
（2）實驗中通過觀察木塊被撞擊后滑行的距離的大小來間接判斷鋼球動能的大小，該方法是轉換法．若水平面絕對光滑，根據(jù)牛頓第一定律，小車和木塊將永遠一直運動下去，沒有運動距離的遠近之分，就不能達到比較距離來比較動能的目的了．
（3）鋼球沿斜面滾下過程中，質量不變，高度減小，速度增加，在該過程中鋼球的重力勢能轉化為動能；
讓鋼球從斜面的不同高度滑下，那么鋼球到達水平面時的速度就不同，鋼球推動木塊做功，運動距離越遠，做功越多，動能越大．所以根據(jù)控制變量法可得結論是：質量相同的物體，物體的速度越大，動能越大；
（4）為了研究汽車超載問題，實驗中應增加不同質量的鋼球進行比較，得到的結論是：小車的速度一定時，質量越大，動能越大．
故答案為：（1）速度；（2）轉換；木塊；鋼球；不能；（3）重力勢能轉化為動能；質量相同的物體，物體的速度越大，動能越大；（4）不同質量的鋼球．

點評 明確本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉換法．