Question

7．如图所示，甲图中（a）中的小球是木质的，（b）中的小球与图（a）中的小球体积相等，但是铁质的．

请问：甲图设计这个实验的目的是研究动能大小与质量之间的关系，此实验中让小球从同高度滑下的目的是使小球到水平面时有相同的速度，这个实验中得到的结论是速度相同时，质量越大，动能就越大．实验中木块移动的距离反映小球动能的大小，这种方法叫做转换法．这个实验不用木块不可以（选填“可以”“不可以”）得出实验结论．图乙中研究对象是小车，泡沫塑料的作用是减小小车与木块碰撞时的撞击强度，防止木块偏离原来的方向．爱动脑筋的小明认为乙图中用小车代替小球实验更好，理由是方便控制运动方向．

Answer 1

分析 （1）物体的动能与两个因素有关，一是物体质量，二是物体运动速度，根据控制变量法分析甲图的实验目的；
（2）当小球从同一斜面同一高度滑下的目的是使小球到水平面时有相同的速度；
（3）物体的动能与两个因素有关，一是物体质量，二是物体运动速度．根据控制变量法对两者进行分析；
（4）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大．这种方法叫做转换法；
（5）根据滚动摩擦与滑动摩擦的不同进行分析；
（6）此实验把小车的动能大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大，据此分析图乙中研究对象；
（7）泡沫塑料容易发生形变，可以减小小车与木块碰撞时的撞击力，防止小车偏离原来的方向；
（8）小车四轮着地比小球一个点着地，相比较，方便控制运动方向．

解答 解：
（1）根据控制变量法的思想可知，甲图中a、b小球的质量不同，速度相同，所以甲图设计这个实验的目的是研究动能大小与质量的关系；
（2）实验中小球从同一位置滑下的目的是使小球到达斜面底部的速度相同；
（3）图中a、b小球从同一斜面同一高度滑下时，速度大小相同，质量大的小球，会将木块撞击的更远，说明在速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）实验中是通过观察木块移动的距离来比较小球动能大小的，这种方法叫做转换法；
（5）小球与水平面是滚动摩擦，木块与水平面是滑动摩擦，滚动摩擦要远远小于滑动摩擦，实验中如果不用木块，小球要向前滚动很大的距离，此实验很难完成；
（6）本实验通过木块被撞击的距离，来反映小车动能的大小，故图乙中研究对象是小车；
（7）泡沫塑料容易发生形变，可以减小小车与木块碰撞时的撞击强度，防止木块偏离原来的运动方向，保证力了实验的可靠性；
（8）小车四轮着地比小球一个点着地，相比较，方便控制运动方向，方便进行操作．
故答案为：研究动能大小与质量之间的关系；使小球到水平面时有相同的速度；速度相同时，质量越大，动能就越大；小球动能的大小；转换法；不可以；小车；减小小车与木块碰撞时的撞击强度，防止木块偏离原来的方向；方便控制运动方向．

点评 本题考查学生对影响动能因素的物理量的掌握情况，需要根据控制变量法对其分别进行判断．注意动能的大小可以通过木块被撞击距离的远近来体现．