Question

小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图甲、乙所示的实验．
实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（1）实验甲探究的是动能与

速度

的关系；实验乙中让两个小球都从A处开始向下运动的目的是

小球到底斜面底部的速度相同

．
（2）综合甲、乙两组实验可以得出的结论是

物体的动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大动能越大

．
（3）实验中，利用

木块被推动的距离

来比较物体的动能大小．下列实例中与此实验方法不相同的是

②

．（填编号）
①把音叉放入水中，有水花测出，认识发声的音叉在振动
②研究牛顿第一运动定律时，观察小车在粗糙程度不同平面上的运动情况
③研究液体内部压强时，通过液体压强计U形管内液面高度差来比较液体压强大小．

Answer 1

分析：（1）动能大小跟质量和速度有关．在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变．
球的大小可以改变球的质量，球从同一斜面不同高度滑下可以改变球到底斜面底部的速度．
（2）动能大小跟质量、速度有关．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．
（3）小球动能大小不能直接观察，而是通过小球推动木块运动距离来反映，小球推动木块运动越远，小球动能越多，用到了转换法．

解答：解：（1）甲图，同一小球质量相同，同一小球从同一斜面不同高度滑下，到底斜面底部的速度不同，所以甲图探究动能大小跟速度的关系．
乙图，不同质量的小球从同一斜面同一高度滑下，不同质量小球到底斜面底部的速度相同．
（2）甲图，小球质量一定，小球速度越大，小球推动木块运动越远，小球具有动能越大，所以物体质量一定时，物体速度越大，动能越大；
乙图，小球速度一定，小球质量越大，小球推动木块运动越远，小球具有动能越大，所以物体速度一定时，物体质量越大，动能越大，结合甲乙可得动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大．
（3）利用木块被碰撞后移动的距离长短来比较物体的动能大小．这种方法是转换法．
①把音叉放入水中，有水花测出，认识发声的音叉在振动，用到的是转换法；
②研究牛顿第一运动定律时，观察小车在粗糙程度不同平面上的运动情况，通过推理得出结论，是推理法；
③研究液体内部压强时，通过液体压强计U形管内液面高度差来反映液体压强大小，是转换法．
故答案为：（1）速度；小球到底斜面底部的速度相同；（2）物体的动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大动能越大；（3）木块被推动的距离；②．

点评：掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系．