Question

18．學習了機械能知識后，小明同學課下進行了如下探究：
（1）如圖甲是探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的裝置：
①若讓同一小車從斜面上不同的高度由靜止開始運動，碰到同一位置的相同木塊上．目的是探究小車動能的大小與速度的關系；
②若讓質量不同的小車從斜面上相同高度由靜止開始運動，碰到同一位置的相同木塊上，目的是探究小車動能的大小與質量的關系；
③若水平面絕對光滑，本實驗將不能（選填“能”或“不能”達到探究目的．
（2）如圖乙是探究物體的重力勢能與什么因素有關（甲、乙、丙三物體的質量關系為：m_甲=m_乙＜m_丙，木樁起始位置高度相同）
①比較圖中A、B兩木樁扎入沙坑的深度，可以得出的結論是：質量一定時候，物體的高度越大，具有的重力勢能就越大．
②如果在圖中所示B、C兩木樁扎入沙坑的深度相同能（選填“能”、“不能”）說明乙、丙的重力勢能相同，你的理由是乙、丙物體對木樁做的功相同．

Answer 1

分析 （1）①②決定動能大小的因素：質量和速度．根據(jù)控制變量法的思路，實驗要求判斷是哪個因素發(fā)生了變化去分析解決．
③理解牛頓第一定律，若平面絕對光滑，則小車不受摩擦力，將永遠不停地運動下去．
（2）①重力勢能的大小與物體的質量和物體被舉起的高度有關，當高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大；
當質量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越大，結合圖乙進行分析判斷．
②物體能夠做的功越多，說明物體具有的能量越大，通過兩木樁扎入沙坑的深度相同來比較物體具有的重力勢能．

解答 解：（1）同一小車從斜面上不同的高度由靜止開始運動，則小車到達底面的速度不同，同一小車的質量不變，故可得實驗目的探究小車動能的大小與速度的關系．
②讓質量不同的小車從斜面上相同高度由靜止開始運動，則小車到達底面的速度相同，不同小車的質量不同，故可得實驗目的是探究小車動能的大小與質量的關系．
③若水平面絕對光滑，則小車不受摩擦力，將永遠不停地運動下去，所以按上述方案本實驗將不能達到探究目的．
（2）①圖中是研究重力勢能的影響因素，因為甲乙質量相同，比較圖乙中A、B兩木樁扎入沙坑的深度，
可以得出的結論是：質量一定時，物體的高度越大，具有的重力勢能就越大．
②雖然乙、丙兩物體的質量不同，高度不同，但是圖中B、C兩木樁扎入沙坑的深度相同，則乙、丙物體對木樁做的功相同，故能說明乙、丙的重力勢能相同．
故答案為：（1）①速度；②質量；③不能；
（2）①越大；②能；乙、丙物體對木樁做的功相同．

點評 此題考查了物體動能大小的影響因素和物體重力勢能大小的影響因素，探究過程充分應用了控制變量法和轉換法，要求學生應牢固掌握，熟練應用．