Question

11．小華為了探究物體動能的大小與質量、速度的關系，設計了如圖甲、乙所示的實驗．
實驗甲：質量相同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
實驗乙：質量不同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動，然后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
小華還進行了多次對比實驗，實驗現(xiàn)象均與上述兩實驗相同．
（1）要探究物體動能的大小與速度的關系應選用甲（選“甲”或“乙”）圖．
（2）由甲、乙兩組實驗可以得出的結論是物體動能的大小與質量和速度有關，質量越大，速度越大，物體的動能就越大．
（3）若水平面絕對光滑，本實驗將不能（選“能”或“不能”）達到探究目的．
（4）這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的距離來比較物體的動能大小，下列實例中與此方法相同的有②．（填編號）
①認識電流大小時，用水流進行類比
②用紅墨水在水中的擴散現(xiàn)象來認識分子是運動的
③研究電流與電壓的關系時控制電阻不變．

Answer 1

分析 （1）影響動能大小的因素是質量和速度，進行探究時要采用控制變量法的思想，控制相同因素，改變不同因素；
（2）比較甲、乙兩組實驗中的相同因素和不同因素，結合控制變量法的思想得出結論；
（3）由于阻力的作用，最終小球停下來，如果沒有了任何阻力，則小球將會做勻速直線運動，也就無法比較其運動的遠近了；
（4）掌握轉換法在實驗中的應用：實驗中通過木塊被小球推動的距離來反應小球動能的大小．

解答 解：
（1）要探究物體動能的大小與速度的關系，必須控制物體的質量相同，速度不同，速度的不同是通過小球在斜面的位置來體現(xiàn)的，符合條件的只有甲圖；
（2）通過甲圖可得到的結論是：質量相同時，物體的速度越大，動能越大；通過乙圖可得到的結論是：物體速度相同時，質量越大，動能越大；因此綜合甲圖和乙圖，可得到的結論是：物體動能的大小與質量和速度有關，質量越大，速度越大，物體的動能就越大；
（3）若水平面絕對光滑且不計空氣阻力，小球與木塊將一直做勻速直線運動下去，無法比較其距離的大小，也就無法得出其動能的大小，因此，實驗無法得出結論；
（4）實驗中利用木塊被碰撞后移動的距離來比較物體的動能大小，屬于轉換法；
①認識電流大小時，用水流進行類比，這是類比的方法，不符合題意；
②用紅墨水在水中的擴散現(xiàn)象來認識分子是運動的，是轉換法，符合題意；
③研究電流大小與電阻的關系時，保持電壓不變，這種方法是控制變量法，不符合題意．
故答案為：（1）甲；（2）物體動能的大小與質量和速度有關，質量越大，速度越大，物體的動能就越大；（3）不能；（4）距離；②．

點評 此題是探究物體動能的大小與質量、速度的關系，主要考查了轉換法和控制變量法在實驗中的應用，這兩種方法的應用很典型．