Question

3．為了探究動能的大小與哪些因素有關(guān)，小紅設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗．

①如圖甲所示，讓質(zhì)量相同的兩個小球分別從同一斜面的A處和B處開始向下運動，觀察到小球與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止．
②如圖乙所示，讓不同質(zhì)量的兩個小球分別從同一斜面的B處開始向下運動，觀察到小球與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止．
上述甲、乙兩組實驗中：
（1）選用圖乙探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系，實驗中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是使兩球達(dá)到水平面時，具有相同的速度．
（2）圖甲實驗中得出的結(jié)論是質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大．
（3）物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法，本實驗中運用了兩種研究方法，一是控制變量法；二是轉(zhuǎn)化法，就是用紙盒在水平面上移動的距離來表示小球動能的大�。�

Answer 1

分析 （1）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度；對照圖示，結(jié)合控制變量法可得出探究實驗的目的；
使兩個小球從相同高度由靜止?jié)L下，即控制了小球到達(dá)水平面的速度相同；
（2）甲圖中小球質(zhì)量相同，小球從不同高度滾下，當(dāng)小球滾到水平面時速度是不同的，所以是探究動能與速度的關(guān)系，從圖中可以看出：質(zhì)量相同，速度越大，紙盒在水平面上移動的距離越遠(yuǎn)，說明動能越大；
（3）實驗中運用轉(zhuǎn)換法來研究小球動能的大小，即觀察小球撞擊紙盒移動距離的遠(yuǎn)近．

解答 解：
（1）由圖乙實驗可知，兩個小球的質(zhì)量不同，均從相同的高度由靜止?jié)L下（到達(dá)水平面時的速度相同），這是探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
實驗中讓兩球從相同的高度由靜止?jié)L下，目的是使兩球達(dá)到水平面時的速度相同；
（2）由圖甲實驗可知，小球的質(zhì)量相同，從不同的高度由靜止?jié)L下，到達(dá)水平面時的速度不同，速度大的小球把紙盒推得更遠(yuǎn)，說明小球?qū)�紙盒做的功最多，小球具有的動能大；故可以得出結(jié)論：質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大；
（3）小球動能的大小不能直接觀察到，實驗中是通過觀察紙盒在水平面上移動的距離來反映小球動能的大小，運用了轉(zhuǎn)換法．
故答案為：
（1）質(zhì)量；速度；（2）質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大；（3）紙盒在水平面上移動的距離．

點評 本實驗探究了影響動能大小的因素；研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能的大小時運用了轉(zhuǎn)換法，這是常用物理研究方法，要熟練掌握．