Question

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：

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。

（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止， 如图乙所示。

上述甲、乙两组实验中：

①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有         。

②选用图甲探究的是动能与            的关系,得出的结论是：                        

                                。

③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是__________法；二是转换法，就是               来表示小球动能的大小。

Answer

（1）相同的速度 （2）速度，当物体的质量相同时，速度越大具有的动能越大（3）控制变量法 ，用纸盒移动的距离长短

【解析】①在此实验中，小球的高度在这个题中代表了其速度的大小，让小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度；

②甲图中两球的质量相同，高度不同，所以到达底端的速度不同，所以可以探究动能与速度大小的关系；

高度越高的小球运动到底端时速度越大，把纸盒撞击的更远，因此说明其动能越大；由此可以得出的结论是：物体质量一定时，运动速度越大，动能越大；实验过程中分别控制质量和速度不变的研究问题方法是利用的控制变量法；

把小球的动能大小转化为撞击纸盒距离的长短，这样研究问题的方法叫转换法；