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：质量相等的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和D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，质量不等的两个小球，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）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用

甲

图．（填“甲”或“乙”）
（2）甲组实验可以得出的结论是

当物体的质量相等时，物体的速度越大，动能越大

．乙组实验可以得出的结论是

当物体的速度相等时，物体质量越大，动能越大

．
（3）这个实验中，利用

小球推动木块距离的长短

来比较物体的动能大小，这是应用了

转换

法．此实验探究过程用到的实验方法是

控制变量

法．

Answer 1

分析：（1）掌握控制变量法在实验中的应用：
要探究动能与速度的关系，需保持物体的质量相等，速度不同，所以使同一小球从不同的高度滚下；
要探究动能与质量的关系，需保持物体的速度相等，质量不同，所以使质量不同的小球从同一高度滚下；
（2）掌握转换法在实验中的应用：
实验中通过木块被小球推动的距离来反应小球动能的大小．

解答：解：（1）要探究物体动能的大小与速度的关系，需保持物体的质量相等，速度不同，甲图让同一小球从不同的高度滚下，可以探究动能与速度的关系；
乙图中，让质量不同的小球从同一高度滚下，所以是探究动能与质量的关系；
（2）由图甲知，小球的质量相等，小球滚下的高度越大，到达底面的速度越大，则将木块推动的越远，说明具有的动能越大，可得当物体的质量相等时，物体的速度越大，动能越大；
由图乙知，质量不同的小球从同一高度滚下，速度相等，小球的质量越大，木块被推动得越远，说明动能越大，可得当物体的速度相等时，物体质量越大，动能越大；
（3）这个实验中，利用小球推动木块距离的长短来比较物体的动能大小，这是应用了转换法；
在探究动能和速度及质量的关系时，用到了控制变量法．
故答案为：（1）甲；（2）当物体的质量相等时，物体的速度越大，动能越大；当物体的速度相等时，物体质量越大，动能越大；（3）小球推动木块距离的长短；转换；控制变量．

点评：此题是探究物体动能的大小与质量、速度的关系，主要考查了转换法和控制变量法在实验中的应用，这两种方法的应用很典型．