Question

19．小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验步骤如下：
（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下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．
（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下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．
（3）将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下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，如图丙所示．

根据上述三次实验，回答下列问题：
（1）实验中是通过观察木块被撞出的距离的大小来反映小球的动能大小的，这种方法叫做转换法；若水平面绝对光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（2）为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用甲乙两个图来分析．得到的实验结论是当质量一定时，速度越大，动能越大．
（3）分析乙、丙两图，得到的实验结论是当速度一定时，质量越大，动能越大．

Answer 1

分析 （1）本实验通过比较小球推动木块运动距离的大小，判断小球动能的大小；小球把木块推出的距离长，说明它原来具有的动能大，这是一种转换法的思想；
如果水平面绝对光滑，小球和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去；
（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证球的质量相同；
（3）当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同．

解答 解：（1）小球推动木块移动的距离越大，说明小球对木块做的功越多，也反映了小球具有的动能越大；所以实验中通过观察木块被撞出的距离的大小来反映小球的动能大小的；木块移动的距离长短反映了物体动能的大小，这种方法叫做转换法；
若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了；
（2）为探究动能大小与物体运动速度的关系，应控制小球的质量一定，让小车从不同的高度开始滑下，到达底面时的速度不同，故选用甲乙两图来分析；
比较两次的实验可知，速度越大，推动木块移动的距离越大，对木块做功越多，故可以得出结论：当质量一定时，速度越大，动能越大；
（3）分析乙、丙两图，控制小球开始滑下时的高度相同，到达底面时的速度相同，而小球的质量不同，质量越大推动木块移动的距离越大，对木块做功越多；得到的实验结论是当速度一定时，质量越大，动能越大．
故答案为：（1）木块被撞出的距离；转换法；不能；（2）甲乙；当质量一定时，速度越大，动能越大；（3）当速度一定时，质量越大，动能越大．

点评 本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能大小时运用了转换法，要掌握这两种方法的应用．