Question

20．如圖所示，在“研究物體動能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將A、B、C三個(gè)小球先后從同一裝置的h_A、h_B、h_C高處滾下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B）推動紙盒運(yùn)動一段距離直至小球靜止．
（1）實(shí)驗(yàn)中為了研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制小球撞擊時(shí)的速度不變，具體的控制方法是使不同質(zhì)量的小球從同一高度處滾下．
（2）該實(shí)驗(yàn)中物體的動能是指物體小球（選填“小球”或“紙盒”）的動能．
（3）若水平面絕對光滑，本實(shí)驗(yàn)不能（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的．
（4）要研究動能與質(zhì)量的關(guān)系，我們要選擇（a）（c）兩圖來進(jìn)行比較．
（5）要研究動能與速度的關(guān)系，我們要選擇（a）（b）兩圖來進(jìn)行比較．
（6）若在實(shí)驗(yàn)中，由于木板較短，物體B碰后滑出木板，在不改變實(shí)驗(yàn)裝置的情況下，如何保證碰后物體B能始終在木板上滑行？方法是降低斜面的高度．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同，當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一鋼球從不同的 高度釋放，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；即只有這樣實(shí)驗(yàn)才更為科學(xué)嚴(yán)密．
（2）實(shí)驗(yàn)中利用了轉(zhuǎn)換法來進(jìn)行探究活動，小球能夠做功是觀察小球推動紙盒運(yùn)動距離的遠(yuǎn)近來體現(xiàn)小球具有動能的大�。�
（3）如果水平面絕對光滑，小車和木塊將保持勻速直線運(yùn)動，永遠(yuǎn)運(yùn)動下去．
（4）（5）因物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，所以當(dāng)研究與其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，應(yīng)采取控制變量法；
當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；
當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一鋼球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；
（6）物體A速度的大小是通過改變物體在斜面上的高度實(shí)現(xiàn)的，物體A動能的大小是通過物體B被撞后移動的距離來體現(xiàn)的；

解答 解：（1）由于動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，故想研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制速度不變，故只需將不同質(zhì)量的小球從同一高度釋放，比較其推動木塊所移動的距離大小即可．
（2）物理學(xué)中，能夠做功的多少表示具有能量的大小，實(shí)驗(yàn)中小球能夠做功是體現(xiàn)在推動小紙盒運(yùn)動，推動的距離越遠(yuǎn)，表示小球能夠做的功越多，小球具有的動能就越大，所以通過觀察小紙盒被推動的距離的大小，來判斷小球動能的大�。还试搶�(shí)驗(yàn)中物體的動能是指物體小球的動能；
（3）探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中需要觀察小球運(yùn)動距離的大小，該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的轉(zhuǎn)換法，若水平面絕對光滑，根據(jù)牛頓第一定律，小車和木塊將永遠(yuǎn)一直運(yùn)動下去，沒有運(yùn)動距離的遠(yuǎn)近之分，就不能使用轉(zhuǎn)換法來判斷物體A的動能大�。�
（4）當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，故選擇（a）（c）進(jìn)行探究；
（5）當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)讓小球的質(zhì)量相同，故選（a）（b）進(jìn)行探究；
（6）若在實(shí)驗(yàn)中，物體B碰后滑出木板，在不改變原有器材的情況下，可以通過降低物體A的高度來減小物體A的速度，從而減小物體A的動能，減小對物體B做功的多少，減小物體A在木板上滑行的距離，保證碰后物體B能始終在木板上滑行；
故答案為：（1）使不同質(zhì)量的小球從同一高度處滾下；（2）小球；（3）不能；（4）（a）（c）；（5）（a）（b）；（6）降低斜面的高度；

點(diǎn)評 兩種物理學(xué)方法的使用：
①由木塊在水平面上移動的距離遠(yuǎn)近來體現(xiàn)球的動能多少，是一種轉(zhuǎn)換法；
②動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)用控制變量法分別探究．