下图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下(球从同一高度静止滚下,到达底端的速度相等;球从不同的高度静止滚下,到达底端的速度不相等),碰到放在水平面同一位置上的同一木块.请回答以下问题:
(1)设计下图实验的目的是研究钢球动能的大小与________的关系.
(2)上图实验是钢球通过木块被推动________的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小.
(3)我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能,请简述研究物体的动能与质量关系的实验方法.
解:(1)图中实验中让同一小球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,“同一小球”控制了小球的质量不变,“不同高度”小球的高度不同,运动的速度也就不同,因此该实验探究的是小球动能与速度的关系.
(2)在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察小球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想;
(3)若想继续研究物体的动能跟质量的关系,必须控制小球的速度不变,改变小球的质量,因此用不同质量的小球从斜面的同一高度滑下,通过比较木块被推动的距离来反映小球动能的大小.
故答案为:(1)速度;(2)距离;(3)让质量不同的钢球从斜面上同一高度静止滚下,与放在水平面上同一位置的同一木块相碰,分别测出木块移动的距离,比较这些距离得出结论.
(1)动能的大小与物体的质量和速度有关,探究动能与质量关系时,控制速度不变;探究动能与速度关系时,控制质量不变.
(2)该实验也采用了转换法,通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小;
(3)要想研究物体动能与质量的关系,需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑下.
点评:该题考查了转换法、控制变量法等研究方法在探究实验中的应用,在平时做实验时要多观察,多思考.