Question

8．為探究“物體動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系”，小華選用了如下器材：一個長木板、三個質(zhì)量不同的實心鐵球、一個木塊，并將器材按圖甲所示組裝在水平桌面上．

（1）每次實驗時，小華都要將鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，其目的是控制小球的速度相同．
（2）鐵球動能的大小是通過木塊移動的距離來間接反映的，再次實驗時，小華應(yīng)將木塊放在同一（選填“同一”或“不同”）位置．
（3）該實驗在操作時很難做到的是鐵球撞擊木塊時，使木塊沿與木板長邊平行的方向直線運動．
（4）小明對小華的實驗方案進行了改進：不用木塊，在木塊位置上固定一個面積較大的擋板，在擋板前面貼上足夠厚的長方體橡皮泥，如圖乙所示，每次實驗后都要換上另一塊相同的橡皮泥．按照以上改進，小明是準備根據(jù)通過橡皮泥下陷的深度來反映鐵球動能的大小．但是小華發(fā)現(xiàn)：繼續(xù)選用原有器材并不能成功完成探究實驗，其原因是換成3個體積形狀完全相同，質(zhì)量不同的其他金屬球．

Answer 1

分析 （1）在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，若要研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制其運動的速度相同；
（2）動能的大小通過觀察木塊移動的距離來反映出來；根據(jù)控制變量法，確定木塊的位置；
（3）為了正確得出實驗規(guī)律，木塊移動時要做直線運動；
（4）動能的大小通過觀察橡皮泥的形變程度來反映出來；注意實驗時要多次試驗，以便得出普遍規(guī)律．

解答 解：
（1）根據(jù)實驗的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達水平面速度相同，該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）實驗中，是通過觀察木塊移動的距離的大小，來說明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運用；
為了方便比較鐵球做功的多少，每次實驗時，小華應(yīng)將木塊放在同一位置．
（3）該實驗在操作時很難做到的是鐵球撞擊木塊時，使木塊沿與木板長邊平行的方向直線運動；
（4）每次實驗后都要換上另一塊相同的橡皮泥．這樣，鐵球動能的大小又可以通過橡皮泥的形變程度來間接反映；
實驗時要多次試驗，以便得出普遍規(guī)律．如圖乙所示，每次實驗后都用同一鐵球，這是不合理的，要換成3個體積形狀完全相同，質(zhì)量不同的其他金屬球．
故答案為：（1）控制小球的速度相同；（2）木塊移動的距離；同一；（3）鐵球撞擊木塊時，使木塊沿與木板長邊平行的方向直線運動；（4）橡皮泥下陷的深度；換成3個體積形狀完全相同，質(zhì)量不同的其他金屬球．

點評 本題考查了探究動能大小影響因素的實驗，除考查控制變量法的轉(zhuǎn)換法的運用外，最后通過一個對實驗進行改進是本題的新穎之處，需要我們認真分析．