Question

小明為了探究動能的大小與哪些因素有關(guān)，他設(shè)計了如圖中甲、乙所示的實驗．
實驗一：讓質(zhì)量相同兩個球沿同一光滑圓形軌道分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
實驗二：讓不同質(zhì)量兩個球沿同一光滑圓形軌道分別從A處開始向下運動，然后與放在水平面上紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
上述甲、乙兩組實驗中：
（1）該實驗物體的動能是指

小球

（填“小球”或“紙盒”）的動能．
（2）上述實驗中，通過觀察

紙盒移動的距離

來比較物體的動能大��；該實驗物體的速度是指小球從斜面上靜止?jié)L下與物塊

碰撞前

（填“碰撞前”或“碰撞后”）的速度，它是通過

高度

（填“高度”或“質(zhì)量”）來改變的．
（3）設(shè)計甲實驗的目的是探究動能與

速度

的關(guān)系．
（4）甲、乙兩組實驗可以得出結(jié)論：

動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能越大

（5）如圖丙所示，讓小球從A點靜止釋放，運動到C點時，若一切外力全部消失，則小球會沿

b

路線繼續(xù)運動，你判斷依據(jù)是：

牛頓第一定律

．

Answer 1

分析：（1）實驗中是通過改變小球的動能來探究影響動能大小的因素的；
（2）掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用：實驗中通過觀察紙盒在水平面上移動的距離來判斷物體動能大小的；
在實驗中通過讓小球從不同的高度由靜止?jié)L下，來改變小球與紙盒撞擊前的速度；
（3）比較甲組實驗的情況得出動能與物體速度的關(guān)系；
（4）比較乙組實驗得出物體的動能與物體的質(zhì)量的關(guān)系，綜合甲、乙的結(jié)論，得出影響動能大小的因素；
（5）掌握牛頓第一定律的內(nèi)容，若物體不受任何外力，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；
若運動的物體所受外力突然消失，將保持原來的速度做勻速直線運動．

解答：解：（1）該實驗物體的動能是指小球的動能；
（2）由圖知，實驗中通過比較紙盒被推動的距離來比較物體的動能大小；
物體的速度是指小球從斜面上靜止?jié)L下與物塊碰撞前的速度，它是通過小球滾下的高度來改變的；
（3）由甲實驗知，小球的質(zhì)量相同，滾下的高度不同，則碰撞前的速度不同，所以是探究動能與速度的關(guān)系，且質(zhì)量相同，速度越大，動能越大；
（4）乙圖知，兩小球從同一高度滾下，則碰撞前的速度相同，小球的質(zhì)量不同，可探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，且速度相同，質(zhì)量越大，動能越大；
結(jié)合甲乙實驗可得：動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能越大；
（5）由圖丙知，根據(jù)牛頓第一定律，當(dāng)小球運動到C點，一切外力全部消失，則小球會沿C點的速度繼續(xù)做勻速直線運動，所以沿b路徑運動下去．
故答案為：（1）小球；（2）紙盒移動的距離；碰撞前；高度；（3）速度；（4）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，動能越大；（5）b；牛頓第一定律．

點評：此題是探究影響動能大小的因素實驗，注意控制變量法和轉(zhuǎn)化法在實驗中的應(yīng)用，同時考查了對實驗現(xiàn)象的分析和對牛頓第一定律的理解和應(yīng)用．