Question

17．如图所示，小华同学在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三个小球先后从同一装置的h_A、h_B、h_C高处滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B）推动纸盒运动一段距离直至小球静止．
（1）本实验的研究对象是小球（选填“小球”或“纸盒”），从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，小华认为丙球的动能最大，他这样判断的理由是丙图的小球推动木块最远，做功最多，所以丙球到达水平面时的动能最大．
（2）分析甲、丙两图，得到的实验结论是物体速度相同时，质量越大，动能越大．
（3）小华同学还联想到小球可以模拟汽车，来研究汽车超载和超速带来的安全隐患，当用来研究超载安全隐患时，应选择甲丙两个图所示实验进行比较．当用来研究超速安全隐患时，应选择甲乙两个图所示实验进行比较．

Answer 1

分析 （1）根据实验目的确定研究对象．
当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来．这种研究物理问题的方法叫转换法．小球动能的大小不能直接用眼睛观察，而是通过观察小球推动木块所做的功的大小来反映，小球推动木块越远，做功越多，小球具有的动能越大．
（2）动能的决定因素有两个：质量和速度，对于这类多因素问题应结合控制变量法进行分析．
（3）超载和超速都会带来安全隐患，用来探究超载的隐患时，应保持速度相同；探究超速的隐患时，应保持质量相同．由此分析作答．

解答 解：
（1）图中是探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验，研究对象是小球；
小球动能大小不能直接测量，而是通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映．采用了转换法．三个图中，丙图的小球推动木块最远，做功最多，所以丙球到达水平面时的动能最大．
（2）实验中用甲、丙两图，质量不同的小球的从斜面的同一高度由静止滑下；C球把木块推的远，此得出的实验结论是：物体速度相同时，质量越大，动能越大．
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大．选择到达水平面的速度相等，质量不同的小球进行实验，即甲、丙两图符合题意；
超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大．选择质量相等到达水平面速度不同的小球，即甲、乙两图符合题意．
故答案为：
（1）小球；丙；丙图的小球推动木块最远，做功最多，所以丙球到达水平面时的动能最大；
（2）物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（3）甲丙；甲乙．

点评 此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论．同时考查了能量间的转化．