Question

【題目】小明猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關，于是設計了如圖甲、乙、丙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關。實驗時將實心小鋼球（m，M）從同一斜槽上分三次由靜止開始滾下，運動到A處時撞擊同一個置于水平面上的小木塊，小木塊被推過一段距離后停下。（高度h＜H，質量m＜M）

（1）本實驗是通過_____來體現鋼球在A位置時的動能大小的；

（2）分析比較_____兩圖，可知在速度相同時，_____越大，動能就越大；

（3）分析比較甲乙兩圖，可知在_____相同時，_____越大，動能就越大：

（4）綜合上述可知，如丁圖所示的交通標志牌是交通管理部門對不同車型設定的最大_____。

Answer 1

【答案】木塊被撞擊后移動的距離 乙、丙 質量 質量 速度 速度

【解析】

（1）物體的動能與物體的質量和速度有關，在探究時需要利用控制變量法進行分析，即探究動能的大小與質量的關系時，需要控制小球的速度相同；探究動能的大小與運送速度的關系時，需要控制小球的質量相同；

（2）在實驗中可利用轉換法研究小球的動能，即讓小球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離即鋼球對木塊做功的多少來研究鋼球動能的大小；

（3）實驗都涉及到了控制變量法和轉換法的思想。

（1）實驗中利用了轉換法研究小球的動能，即讓小球撞擊木塊，通過木塊被撞擊后移動的距離表表示鋼球動能的大小；

（2）比較乙、丙兩圖可知：在小球的運動速度相同時，小球的質量越大，對木塊做的功越多，即小球的動能越大；

（3）比較甲、乙兩圖可知：在小球的質量相同時，小球的運動速度越大，對木塊做的功越多，即小球的動能越大。

（4）大型車的質量大，在速度相同時，動能更大，更不容易停下來，所以對不同車型有不同的限速，故如丁圖所示的交通標志牌是交通管理部門對不同車型設定的最大速度。