Question

9．如圖是探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置．讓同一小車從斜面上不同的高度由靜止滑下，碰到同一木塊上，觀察木塊在同一平面上的運動情況．請回答一下問題：
（1）在操作一中，小車從斜面上滑下，進(jìn)入水平面時的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的．實驗時通過比較木塊被推動的距離來判斷小車動能大�。�
（2）如圖實驗是探究動能大小與速度的關(guān)系，可得出的結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體速度越大，動能越大．
（3）在探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，小紅同學(xué)對“質(zhì)量不同的小車從同一斜面相同高度由靜止滑下就能保證小車滑入水平面的速度相等”表示質(zhì)疑．你能用簡單的實驗來解決小紅的疑慮？請簡述你設(shè)計的實驗用兩輛質(zhì)量不相同的小車從相同高度的斜面上同時由靜止滑下，觀察兩輛小車是否同時到達(dá)斜面的底部．

Answer 1

分析 （1）小車下滑過程中，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用，實驗中通過觀察木塊被推動的距離來比較物體動能的大��；
（2）為了探究動能大小與速度的關(guān)系應(yīng)控小球的制質(zhì)量不變，改變小球的速度，結(jié)合題干中甲、乙兩圖分析小球質(zhì)量和高度的關(guān)系，便可得出結(jié)論；
（3）探究“質(zhì)量不同的小車從同一斜面相同高度由靜止滑下就能保證小車滑入水平面的速度相等”，應(yīng)控制兩車的質(zhì)量相同，并且從同一斜面的相同高度滑下．

解答 解：
（1）小車下滑過程中，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；
實驗中通過木塊被小車推動的距離來比較動能的大��；
（2）在甲、乙兩圖中，使用同一個小車放置在不同的高度，控制了質(zhì)量一定，改變了速度，所以甲、乙兩圖可以探究動能大小與速度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體速度越大，動能越大；
（3）在探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)控制速度相同，而小車的質(zhì)量不同；
要比較兩者速度的關(guān)系，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，可讓小車通過相同的路程，比較所用的時間；
根據(jù)上面的分析，設(shè)計的實驗如下：可以用兩輛質(zhì)量不相同的小車從相同高度的斜面上同時由靜止滑下，觀察兩輛小車是否同時到達(dá)斜面的底部．
故答案為：（1）重力勢能；木塊被推動的距離；
（2）速度；當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體速度越大，動能越大；
（3）用兩輛質(zhì)量不相同的小車從相同高度的斜面上同時由靜止滑下，觀察兩輛小車是否同時到達(dá)斜面的底部．

點評 此類實驗題目是考查對控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納出正確的結(jié)論．