Question

小明为了探究动能的大小与哪些因素 有关，他设计了如图甲、乙、丙所示的实验，
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲、乙所示．
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙、丙所示．
上述甲、乙、丙两组实验中：
①实验中通过观察

 

的大小，来判断小球动能的大小．
②乙、丙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是

 

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③要探究动能与物体运动速度的关系应选用

 

图．
④由甲、乙、丙三次实验可以得出的结论是：

 

 

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⑤举出生活中能说明以上结论的一个实例：

 

 

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Answer 1

分析：①实验中通过纸盒被推动的距离来反映小球动能的大小；
②要为了使小球到达水平面的速度相对，应使小球从同一高度处滚下；
③要探究动能与物体速度的关系，应使物体的质量相同，速度不同，使小球从不同的高度处滚下；
④分析甲、乙、丙三次实验中控制的量和改变的量，根据现象得出动能与物体质量的关系；
⑤在日常生活中禁止超载、超速行驶都与影响动能大小的因素有关．

解答：解：①实验中通过观察纸盒被推动距离的大小，来判断小球动能的大小；
②乙、丙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两个质量不同的小球到达水平面时的速度相等；
③要探究动能与物体运动速度的关系，应使两球的质量相同，速度不同，所以应选择甲、乙图．
④由甲、乙可得，质量相同，滚下的速度越大，纸盒被推动得越远，可知物体的质量相同，速度越大，动能越大；
乙、丙两次实验，两小球从同一高度滚下，速度相同，质量不同，且质量大的将纸盒推动得较远，可得物体的速度相同，质量越大，动能越大；
综合以上结论，可得物体的动能与速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体的动能越大；
⑤同一辆汽车在高速运行时造成的车祸比慢速运行时要严重；汽车超载时造成的车祸比不超载时要严重．
故答案为：①纸盒被推动的距离；②使两个质量不同的小球到达水平面时的速度相等；③甲、乙；④物体的质量相同，速度越大，动能越大；物体的速度相同，质量越大，动能越大；⑤汽车在高速运行时造成的车祸比慢速运行时要严重；汽车超载时造成的车祸比不超载时要严重．

点评：动能的大小和物体的质量和速度有关，在探究过程中注意控制变量法的应用，用小球撞击纸盒的距离来反映小球动能的大小，用到了转化法，这两种方法是在物理实验中经常用到的．