小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,设计了如图所示的实验.

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  • 解题思路:(1)将小球动能的大小通过纸盒移动的距离来反映,是一种转换的思想;

    (2)根据控制变量法的思想,要研究动能大小与质量的关系,就要保持速度相同;要研究动能与速度的关系,就要保持质量相同,速度不同;

    (3)通过调节小球滚下的高度来控制小球滚下时的速度.

    (4)由牛顿第一定律内容分析回答.

    ①实验中通过小球推动木块移动的距离来判断小球动能大小;这种研究方法在课本的重力势能实验中也有运用:重力势能的大小用木桩陷入的深度;

    ②要研究动能与速度的关系,就要保持质量相同,速度不同,要探究动能与物体运动速度的关系应选用甲图;

    ③两个小球从同一高度滚下,控制了速度大小,是为了探究动能大小与物体的质量的关系;乙组实验可以得出的结论是:在速度一定时,质量越大,动能越大;

    ④若水平面光滑,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去.木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定.所以铁球动能的大小就无法比较.

    故答案为:①木块移动的距离;木桩陷入的深度;②甲;③到达水平面时小球的初速度相同;在速度一定时,质量越大,动能越大;④不能;无法比较动能的大小

    点评:

    本题考点: 探究影响物体动能大小的因素.

    考点点评: 动能大小与质量和速度有关,在探究过程中要用到控制变量法,同时要掌握实验中转化法的应用和对小球滚动速度的调节方法.