Question

13．小紅猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動速度有關(guān)，于是設(shè)計了如圖甲、乙所示的實(shí)驗，探究動能的大小與哪些因素有關(guān)．

（1）讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動，然后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，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運(yùn)動，然后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，如圖乙所示．
上述甲、乙兩組實(shí)驗中：
①如何比較兩小球動能的大�。扛鶕�(jù)紙盒被撞后移動的距離
為什么可以這樣比較？物體的動能越大，對其它物體做功就越多
②選用圖甲探究的是動能與速度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時，物體的速度越大動能也越大
（3）在做完探究“動能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗后，小華提出了這樣一個問題：
“如果改變斜面的長度，仍使小球從同一高度滾下，小球的動能變不變呢？”
“當(dāng)然不變了，”同桌小明立刻回答說，“因為高度并沒有變．”
“可畢竟斜面的坡度變了呀!斜面的坡度對動能有沒有影響呢？”小紅說．
“做一做實(shí)驗不就知道了嗎？”
于是他們準(zhǔn)備利用身邊的實(shí)驗器材，通過實(shí)驗進(jìn)行探究．他們還為這個探究活動設(shè)計了一個探究報告，以下就是這個探究報告的框架．在報告中有的地方?jīng)]有填寫，請你幫助他們盡可能地完善．
探究課題：同一鋼球在不同坡度的斜面上從相同高度的位置滾下，到達(dá)斜面底端的動能是否相同？
猜想：盡管斜面的坡度不同，只要鋼球從相同高度的位置開始滾下，到達(dá)斜面底端的動能是相同的．
①實(shí)驗器材和實(shí)驗裝置
如圖所示．

②實(shí)驗步驟：讓同一小球從不同坡度的斜面同一高度的地方自由釋放
③預(yù)測：如果實(shí)驗結(jié)論與猜想一致，則在實(shí)驗中應(yīng)該看到的現(xiàn)象是：紙盒被撞后移動的距離相等．

Answer 1

分析 （2）小球從光滑斜面上向下運(yùn)動到水平面上，有了一定的速度，就有動能，小球撞擊紙盒，可以通過紙盒在水平面上移動的距離來判斷動能的大�。晃矬w的動能越大，對其它物體做功就越多；
（3）研究物體動能的多少與斜面的坡度的關(guān)系，就要保證斜面的坡度不同，質(zhì)量速度相同．作對比實(shí)驗．由此入手來設(shè)計實(shí)驗步驟．動能的多少是通過是通過木塊移動的距離的多少來體現(xiàn)的．若與坡度無關(guān)，即動能相同，所以，木塊移動的距離相同．

解答 解：（2）①小球因為有動能撞擊紙盒，動能越大，紙盒在水平面上移動的距離就越遠(yuǎn)，所以判斷小球動能大小的依據(jù)是紙盒在水平面上移動的距離；物體的動能越大，對其它物體做功就越多；
②甲圖讓同一鋼球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊，這是控制了質(zhì)量相同，目的是探究物體的動能與速度的關(guān)系，能得出的結(jié)論是：當(dāng)質(zhì)量一定時，速度越大動能越大；
（3）研究物體動能的多少與斜面的坡度的關(guān)系，就要保證斜面的坡度不同，同一個球質(zhì)量相同，同一高度，速度相同．作對比實(shí)驗．
實(shí)驗步驟：同一鋼球在三個不同坡度的斜面上從相同高度的位置滾下，觀察鋼球在水平面上運(yùn)動的距離是否相等．
實(shí)驗現(xiàn)象：同一鋼球三次在水平面上撞擊木塊時，木塊運(yùn)動的距離相等．
故答案為：
（2）①根據(jù)紙盒被撞后移動的距離；物體的動能越大，對其它物體做功就越多；②速度；質(zhì)量相同時，物體的速度越大動能也越大；
（3）②讓同一小球從不同坡度的斜面同一高度的地方自由釋放；③紙盒被撞后移動的距離相等．

點(diǎn)評 解決此類問題要會利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究影響動能的大小因素，是中考探究實(shí)驗考查的重點(diǎn)，設(shè)計實(shí)驗時，要考慮到質(zhì)量和速度這兩個因素．