Question

12．探究“物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度是否有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，小明先探究“物體的動(dòng)能與質(zhì)量是否有關(guān)”，所用的器材有：一個(gè)用長(zhǎng)木板搭成的斜面，三個(gè)質(zhì)量不同的實(shí)心鐵球，一個(gè)木塊．各器材的組裝示意圖如圖所示．

（1）每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，都要將鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，其目的是鐵球到達(dá)水平面的速度相等，鐵球動(dòng)能的大小是通過(guò)鐵球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來(lái)間接反映的．
（2）某同學(xué)對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)：不用木塊，在木塊的位置上固定一個(gè)面積較大的擋板，在擋板前面貼上足夠厚的長(zhǎng)方體橡皮泥，如圖所示，每次實(shí)驗(yàn)后都要換上另一塊相同的橡皮泥．此實(shí)驗(yàn)中鐵球動(dòng)能的大小是通過(guò)觀察橡皮泥的形變程度來(lái)間接反映的．此外，還需要對(duì)小明的方案進(jìn)行怎樣相應(yīng)的調(diào)整？可以選擇3個(gè)質(zhì)量不同、體積相同的金屬球做實(shí)驗(yàn)．（如果需要，可增加其他器材）

Answer 1

分析 （1）在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，若要研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制其運(yùn)動(dòng)的速度相同；動(dòng)能的大小通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離來(lái)反映出來(lái)；
（2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后，是通過(guò)橡皮泥的凹陷程度反映小球動(dòng)能的大�。辉瓉�(lái)三個(gè)質(zhì)量不同的實(shí)心鐵球，其體積、撞擊橡皮泥時(shí)的接觸面積不同，橡皮泥的凹陷程度不容易準(zhǔn)確判斷，故需要控制小球的體積相同（即撞擊橡皮泥時(shí)的接觸面積相同），而小球的質(zhì)量不同，據(jù)此解答．

解答 解：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達(dá)水平面速度相同，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究鐵球的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離的大小，來(lái)說(shuō)明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷出鐵球具有的動(dòng)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；
（2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后，是通過(guò)橡皮泥的凹陷程度反映小球動(dòng)能的大��；原來(lái)三個(gè)質(zhì)量不同的實(shí)心鐵球，其體積、撞擊橡皮泥時(shí)的接觸面積不同，橡皮泥的凹陷程度不容易準(zhǔn)確判斷，故需要控制小球的體積相同（則小球撞擊橡皮泥時(shí)的接觸面積相同），而小球的質(zhì)量不同；
故調(diào)整方法為：換成3個(gè)質(zhì)量不同，體積完全相同的金屬球做實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）同一高度；鐵球到達(dá)水平面的速度相等；鐵球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離；
（2）橡皮泥的形變程度；可以選擇3個(gè)質(zhì)量不同、體積相同的金屬球做實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究動(dòng)能大小影響因素的實(shí)驗(yàn)，除考查控制變量法的轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用外，最后通過(guò)一個(gè)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)是本題的新穎之處，需要我們認(rèn)真分析．