Question

20．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的活動中．

（1）如圖甲所示，讓小車從斜面上相同的高度由靜止開始下滑，碰到同一位置的相同木塊上．該實驗探究的是小車（選填“小車”或“木塊”）的動能大小與其質量的關系；實驗時物體動能的大小是通過木塊移動的距離長短來反映的，這里運用的研究方法是轉換法．
（2）為了探究動能的大小與物體速度的關系，小明設計了如圖乙所示的實驗．讓同一小車，從傾斜程度不同斜面上的A點由靜止滑下，撞擊B點的木塊，控制AB距離相同，該實驗的物體速度是指小車與木塊碰撞前小車（選填“前小車”、“后小車”、“前木塊”或“后木塊”）的速度，他是通過改變斜面傾斜程度（選填“長度”或“傾斜程度”）來改變速度大小的．老師肯定了小明愛動腦筋的習慣，但指出這種設計通過推動木塊移動的距離大并不能說明其動能大，原因是小車在推動木塊時重力做功不同．

Answer 1

分析 （1）決定動能大小的因素：質量和速度，根據控制變量法的思路，去分析解決；小車把木塊推出的距離長，說明它原來具有的動能大，這是一種轉換法的思想；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．
（2）研究動能與速度的關系時，控制物體的質量不變，通過斜面傾斜程度不同，來改變碰撞前小車的速度．因為斜面是傾斜程度不同，小車重力對木塊還做功不同．不能消除重力對實驗的影響．

解答 解：（1）我們知道，小車從斜面上相同的高度由靜止滑下時，到達水平面的速度相同．所以，讓不同小車從斜面上相同的高度由靜止開始運動，目的是控制速度不變，改變質量，探究小車動能的大小與質量的關系；小車推動木塊移動的距離越大，說明小車對木塊做的功越多，也反映了小車具有的動能越大；木塊移動的距離長短反映了物體動能的大小，這種方法叫作轉換法；
（2）實驗中探究小車碰撞前的動能和小車碰撞前的速度的關系，所以物體的速度是指小車從斜面上靜止滑下，與木塊碰撞時，碰撞前小車的速度．小車的速度是通過改變斜面的傾斜程度實現的；
小明設計的實驗方案中，控制小車的質量不變，通過改變斜面的傾斜程度來改變了物體的速度．小明同學忽略了小車撞擊木塊時，斜面的傾斜程度不同，小車重力對木塊做功不同．
故答案為：（1）小車；質量；木塊移動的距離長短；轉換法；（2）前小車；傾斜程度；小車在推動木塊時重力做功不同．

點評 用控制變量法探究物理問題時，一定要控制其它因素不變，才能得到正確的結論．