Question

18．如圖所示，物理小組的同學(xué)，采用質(zhì)量不同的A、B兩個(gè)小球（m＞m）碰撞靜止在同一水平面上木塊，進(jìn)行“探究動(dòng)能大小與那些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）如甲、乙兩圖，他們首先將A小球置于斜面的不同高度后，讓小球由靜止?jié)L下，撞擊木塊，這是為了探究動(dòng)能與速度關(guān)系，通過(guò)觀察、比較木塊移動(dòng)的距離，就可以得到初步結(jié)論．
（2）若要探究動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選擇甲丙兩圖的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)比較兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到的初步結(jié)論是：速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大．
（3）小光同學(xué)從能量轉(zhuǎn)化角度分析，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中也可以不用斜面，拿來(lái)了一根彈簧，設(shè)計(jì)了如圖丁所示實(shí)驗(yàn)，每次把彈簧壓縮到相同的程度后再分別將A、B小球彈出，碰撞靜止在同一平面上的木塊．你是否同意他的方案并說(shuō)明理由：不同意，沒(méi)有控制小球的速度相同．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程要采用控制變量法，當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同，讓小球沿斜面的不同高度由靜止下落，這樣保證到底平面時(shí)速度不相同，此實(shí)驗(yàn)把動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動(dòng)能越大．
（2）物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制速度相同，改變質(zhì)量．
要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同．
（3）不管用什么方法探究此問(wèn)題，都要保證小球碰撞木塊時(shí)具有相同的速度．

解答 解：（1）物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制質(zhì)量相同，從甲乙兩圖中可以看出，小球從斜面上由靜止滑下的高度不同，即小球剛到水平面上時(shí)的速度不同，并且小球滑下時(shí)的高度越大，木塊被推動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，所以距離越遠(yuǎn)表明小球的動(dòng)能越大．
（2）要探究物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，必須控制物體的速度相同，質(zhì)量不同，速度相同是通過(guò)小球在斜面的位置來(lái)體現(xiàn)的，故應(yīng)選擇甲丙兩圖的操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)比較兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到的初步結(jié)論是：速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大．
（3）不同質(zhì)量的小球被壓縮程度相同的同一根彈簧彈出后，具有的速度是不同的，所以沒(méi)有控制好變量，此方案不可行．
故答案為：（1）靜止；速度；木塊移動(dòng)的距離；（2）甲丙；速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大；（3）不同意，沒(méi)有控制小球的速度相同．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生探究動(dòng)能的影響因素實(shí)驗(yàn)的理解和掌握．該實(shí)驗(yàn)中注意控制變量法的應(yīng)用，注意分析推理的科學(xué)性．