Question

8．为探究“物体动能的大小与质量的关系”，小华选用了如下器材：一个长木板、三个质量不同的实心铁球、一个木块，并将器材按图甲所示组装在水平桌面上．

（1）每次实验时，小华都要将铁球从斜面的同一高度由静止释放，其目的是控制小球的速度相同．
（2）铁球动能的大小是通过木块移动的距离来间接反映的，再次实验时，小华应将木块放在同一（选填“同一”或“不同”）位置．
（3）该实验在操作时很难做到的是铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动．
（4）小明对小华的实验方案进行了改进：不用木块，在木块位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图乙所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥．按照以上改进，小明是准备根据通过橡皮泥下陷的深度来反映铁球动能的大小．但是小华发现：继续选用原有器材并不能成功完成探究实验，其原因是换成3个体积形状完全相同，质量不同的其他金属球．

Answer 1

分析 （1）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，若要研究动能大小与质量的关系，应控制其运动的速度相同；
（2）动能的大小通过观察木块移动的距离来反映出来；根据控制变量法，确定木块的位置；
（3）为了正确得出实验规律，木块移动时要做直线运动；
（4）动能的大小通过观察橡皮泥的形变程度来反映出来；注意实验时要多次试验，以便得出普遍规律．

解答 解：
（1）根据实验的要求可知，从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系；
（2）实验中，是通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，这是转换法的运用；
为了方便比较铁球做功的多少，每次实验时，小华应将木块放在同一位置．
（3）该实验在操作时很难做到的是铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动；
（4）每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥．这样，铁球动能的大小又可以通过橡皮泥的形变程度来间接反映；
实验时要多次试验，以便得出普遍规律．如图乙所示，每次实验后都用同一铁球，这是不合理的，要换成3个体积形状完全相同，质量不同的其他金属球．
故答案为：（1）控制小球的速度相同；（2）木块移动的距离；同一；（3）铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动；（4）橡皮泥下陷的深度；换成3个体积形状完全相同，质量不同的其他金属球．

点评 本题考查了探究动能大小影响因素的实验，除考查控制变量法的转换法的运用外，最后通过一个对实验进行改进是本题的新颖之处，需要我们认真分析．