(4分)小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验。
实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用_______图装置(填“甲”、“乙”)。
(2)由实验乙可以得出的结论是:_______。
(3)这个实验中,利用木块被碰撞后移动的_______来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有_______。(填编号)
①认识电流大小时,用水流进行类比
②用小磁针探究磁体周围的磁场
③探究电流与电压、电阻的关系
(1)甲 (2)当速度相同时,物体的质量越大,动能越大 (3)距离 ②
题目分析:动能大小跟质量和速度有关.在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变.球的大小可以改变球的质量,球从同一斜面不同高度滑下可以改变球到底斜面底部的速度.动能大小跟质量、速度有关.质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大.小球动能大小不能直接观察,而是通过小球推动木块运动距离来反映,小球推动木块运动越远,小球动能越多.
(1)甲图,同一小球质量相同,同一小球从同一斜面不同高度滑下,到底斜面底部的速度不同,所以甲图探究动能大小跟速度的关系.乙图,不同质量的小球从同一斜面同一高度滑下,不同质量小球到底斜面底部的速度相同,所以乙图探究动能大小跟质量的关系.
(2)甲图,小球质量一定,小球速度越大,小球推动木块运动越远,小球具有动能越大,所以物体质量一定时,物体速度越大,动能越大;乙图,小球速度一定,小球质量越大,小球推动木块运动越远,小球具有动能越大,所以物体速度一定时,物体质量越大,动能越大.
(3)利用木块被碰撞后移动的距离长短来比较物体的动能大小.这种方法是转换法.
①认识电流大小时,用水流进行类比,这种方法是类比法.
②用小磁针探究磁体周围的磁场,这种方法是转换法.
③探究电流与电压、电阻的关系,这种方法是控制变量法.