小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.

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  • 解题思路:(1)影响动能大小的因素有质量和速度,实验过程要采用控制变量法;

    (2)当研究动能大小与质量的关系时,要让质量不同的钢球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同,质量不同;

    当研究动能大小与速度的关系时,应选择同一小球从不同的高度滚下,这样可以保证小球的质量相同,速度不同.

    ①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下,这样它们到达斜面底端的运动速度相等;

    ②选用图甲,让质量相同的小球沿斜面的不同高度由静止滚下,撞击水平板上的木块,这是控制了质量相同,速度不同,目的是探究物体的动能与运动速度的关系,得出的结论是:当物体的质量相同时,速度越大动能越大;

    选用图乙,让质量不同的小球,由斜面的同一高度滚下,撞击水平板上的木块,这是控制了小球的运动速度相同,质量不同,目的是探究物体的动能与质量的关系;

    ③实验中通过小球推动木块的距离来反映小球动能的大小,小车推动木块移动的距离越大,说明小车对木块做功越多,从而判断小车的动能越大,若水平面绝对光滑,木块将永远不停地运动下去,本实验将不能达到探究目的;

    ④因物体的动能与质量和速度有关,所以当研究与其中一个因素关系时,应采取控制变量法;

    实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小,这种研究问题的方法是转换法.

    故答案为:①运动速度;

    ②运动速度;当物体的质量相同时,速度越大动能越大;质量;③做功;大;不能;④控制变量法;转换法.

    点评:

    本题考点: 探究影响物体动能大小的因素.

    考点点评: 动能大小与物体的质量和速度有关,在探究过程中要利用控制变量法,而动能大小通过小球推动木块的距离来反映,用到转换法,控制变量法和转化法是物理实验中经常用到的方法,要注意掌握和应用.探究影响动能的大小因素,是中考探究实验考查的重点.

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