Question

小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图所示的实验，

（1）要探究动能与物体运动速度的关系应选用

甲

 图，选择的理由是：

相同小球处于同一斜面的高度越大，下滑时速度越大

．
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是

使小球到达斜面底端时速度相同

．
（3）甲、乙两组实验可以得出的结论是．

物体动能大小与其质量和速度有关，质量相同，速度越大动能越大；速度相同，质量越大动能越大

．

Answer 1

分析：（1）要研究动能与速度关系，就要控制两球质量相同，速度不同．由此入手分析；
（2）小球起始点的高度，可以反映球的速度．高度相同是为了控制到达斜面底端时速度相同；
（3）甲乙两图所示的实验中，分别了控制了小球的质量和速度相同，改变小球的速度和质量，由此得出动能与速度、质量的关系．

解答：解：（1）要研究动能与速度关系，应该控制小球的质量相同，改变小球的速度不同，甲图中质量相同小球处于同一斜面的高度越大，下滑时速度越大，满足这两个条件；
（2）小球起始点的高度在这题代表了速度的大小，让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：使小球到达斜面底端时速度相同；
（3）甲图的结论是：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；乙图的结论是：速度相同的物体，质量越大，它的动能越大；
所以综合起来的结论是：物体动能大小与其质量和速度有关，质量相同，速度越大动能越大；速度相同，质量越大动能越大．
故答案为：（1）甲；相同小球处于同一斜面的高度越大，下滑时速度越大；（2）使小球具有相同速度；（3）物体动能大小与其质量和速度有关，质量相同，速度越大动能越大；速度相同，质量越大动能越大．

点评：结合控制变量法，找出实验中的不同点：高度代表的速度的不同，是解决此题的关键．同时考查学生根据实验现象总结物理规律的能力．