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13. 小红猜想动能的大小可能与物体的质量和运动速度有关，于是设计了如图11-4-7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11-4-7(a)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11-4-7(b)所示。
上述两组实验中：
（1）图11-4-7(b)中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的
（2）选用图11-4-7(a)探究的是动能与
（3）选用图11-4-7(b)探究的是动能与
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11-4-7(a)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11-4-7(b)所示。
上述两组实验中：
（1）图11-4-7(b)中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的
速度
。（2）选用图11-4-7(a)探究的是动能与
速度
的关系，理由是：两球质量
相等；得出的结论是：当物体的质量相同时，速度越大，动能越大
。（3）选用图11-4-7(b)探究的是动能与
质量
的关系，得出的结论是：当速度相同时，物体质量越大，动能越大
。答案
13.（1）速度 （2）速度 质量 当物体的质量相同时，速度越大，动能越大 （3）质量 当速度相同时，物体质量越大，动能越大
解析
【分析】
本题探究动能的大小与物体质量和运动速度的关系，采用控制变量法分析实验设计：同一光滑斜面中，小球从斜面滚下时，初始高度决定到达水平面的速度，高度相同则到达水平面的速度相同，高度不同则速度不同。图(a)中两球质量相同、速度不同，用于探究动能与速度的关系；图(b)中两球速度相同、质量不同，用于探究动能与质量的关系。
【解析】
（1）图11-4-7(b)中，让不同质量的小球从同一高度滚下，因斜面光滑机械能守恒，小球到达水平面时的速度由初始高度决定，故目的是使两球到达水平面时具有相同的速度。
（2）图11-4-7(a)中，两球质量相同，从斜面不同高度滚下，到达水平面时速度不同，因此探究动能与速度的关系；理由是两球质量相等；实验中速度大的小球推动纸盒移动距离更远，结论为：当物体的质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）图11-4-7(b)中，两球从同一高度滚下，到达水平面时速度相同，质量不同，因此探究动能与质量的关系；实验中质量大的小球推动纸盒移动距离更远，结论为：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
【答案】
（1）速度 （2）速度；质量；当物体的质量相同时，速度越大，动能越大 （3）质量；当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大
【知识点】
动能的影响因素；控制变量法
【点评】
本题是探究动能影响因素的经典实验题，核心考查控制变量法的应用，通过纸盒移动距离转换反映动能大小，是初中力学重点实验，需掌握实验设计逻辑与结论。
【难度系数】
0.7
本题探究动能的大小与物体质量和运动速度的关系，采用控制变量法分析实验设计：同一光滑斜面中，小球从斜面滚下时，初始高度决定到达水平面的速度，高度相同则到达水平面的速度相同，高度不同则速度不同。图(a)中两球质量相同、速度不同，用于探究动能与速度的关系；图(b)中两球速度相同、质量不同，用于探究动能与质量的关系。
【解析】
（1）图11-4-7(b)中，让不同质量的小球从同一高度滚下，因斜面光滑机械能守恒，小球到达水平面时的速度由初始高度决定，故目的是使两球到达水平面时具有相同的速度。
（2）图11-4-7(a)中，两球质量相同，从斜面不同高度滚下，到达水平面时速度不同，因此探究动能与速度的关系；理由是两球质量相等；实验中速度大的小球推动纸盒移动距离更远，结论为：当物体的质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）图11-4-7(b)中，两球从同一高度滚下，到达水平面时速度相同，质量不同，因此探究动能与质量的关系；实验中质量大的小球推动纸盒移动距离更远，结论为：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
【答案】
（1）速度 （2）速度；质量；当物体的质量相同时，速度越大，动能越大 （3）质量；当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大
【知识点】
动能的影响因素；控制变量法
【点评】
本题是探究动能影响因素的经典实验题，核心考查控制变量法的应用，通过纸盒移动距离转换反映动能大小，是初中力学重点实验，需掌握实验设计逻辑与结论。
【难度系数】
0.7
14. 将塑料瓶轻轻往前一推，塑料瓶会向前滚一段距离后停下。小慧同学希望在轻轻推一下塑料瓶后，塑料瓶能来回滚动，可以借助的材料有橡皮筋、蝴蝶夹、小重物等物品。请简要阐述制作过程，并说明原理。
答案
14. 制作大致过程：(1)在塑料瓶的上、下两面各钻一个小孔。(2)将蝴蝶夹和小重物固定在橡皮筋上。(3)将橡皮筋穿进塑料瓶，拉紧橡皮筋并将两端固定到塑料瓶上、下两个小孔处。原理：塑料瓶向前滚动时，由于蝴蝶夹和小重物质量大，惯性大，它们没有立刻向前运动，使得橡皮筋被拧得像麻花一样，将塑料瓶的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当塑料瓶停止时，橡皮筋的弹性势能又转化为塑料瓶的动能，塑料瓶就能自动返回了。
解析
【分析】要让塑料瓶被推动后能来回滚动，需利用弹性势能与动能的转化，结合重物的惯性实现能量的储存与释放。首先需通过橡皮筋的形变储存能量，因此要在塑料瓶上打孔以固定橡皮筋，将重物和蝴蝶夹固定在橡皮筋上；利用重物的惯性，当塑料瓶滚动时，重物因惯性保持原有状态，使橡皮筋发生扭转形变，储存弹性势能；当塑料瓶停止时，弹性势能转化为动能，推动塑料瓶返回，从而实现来回滚动。
【解析】制作过程：(1)在塑料瓶的上、下两面各钻一个小孔；(2)将蝴蝶夹和小重物固定在橡皮筋上；(3)将橡皮筋穿进塑料瓶，拉紧橡皮筋并将两端固定到塑料瓶上、下两个小孔处。原理：塑料瓶向前滚动时，蝴蝶夹和小重物质量大，惯性大，未立刻随塑料瓶向前运动，使得橡皮筋被拧得像麻花一样，将塑料瓶的动能转化为橡皮筋的弹性势能；当塑料瓶停止时，橡皮筋的弹性势能又转化为塑料瓶的动能，塑料瓶就能自动返回了。
【答案】制作大致过程：(1)在塑料瓶的上、下两面各钻一个小孔。(2)将蝴蝶夹和小重物固定在橡皮筋上。(3)将橡皮筋穿进塑料瓶，拉紧橡皮筋并将两端固定到塑料瓶上、下两个小孔处。原理：塑料瓶向前滚动时，由于蝴蝶夹和小重物质量大，惯性大，它们没有立刻向前运动，使得橡皮筋被拧得像麻花一样，将塑料瓶的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当塑料瓶停止时，橡皮筋的弹性势能又转化为塑料瓶的动能，塑料瓶就能自动返回了。
【知识点】弹性势能、惯性、能量转化
【点评】本题结合生活常见物品设计物理装置，考查弹性势能、惯性及能量转化的物理知识，将理论知识应用于实际操作，体现了物理与生活的紧密联系，锻炼学生的知识应用与动手设计能力。
【难度系数】0.5
【解析】制作过程：(1)在塑料瓶的上、下两面各钻一个小孔；(2)将蝴蝶夹和小重物固定在橡皮筋上；(3)将橡皮筋穿进塑料瓶，拉紧橡皮筋并将两端固定到塑料瓶上、下两个小孔处。原理：塑料瓶向前滚动时，蝴蝶夹和小重物质量大，惯性大，未立刻随塑料瓶向前运动，使得橡皮筋被拧得像麻花一样，将塑料瓶的动能转化为橡皮筋的弹性势能；当塑料瓶停止时，橡皮筋的弹性势能又转化为塑料瓶的动能，塑料瓶就能自动返回了。
【答案】制作大致过程：(1)在塑料瓶的上、下两面各钻一个小孔。(2)将蝴蝶夹和小重物固定在橡皮筋上。(3)将橡皮筋穿进塑料瓶，拉紧橡皮筋并将两端固定到塑料瓶上、下两个小孔处。原理：塑料瓶向前滚动时，由于蝴蝶夹和小重物质量大，惯性大，它们没有立刻向前运动，使得橡皮筋被拧得像麻花一样，将塑料瓶的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当塑料瓶停止时，橡皮筋的弹性势能又转化为塑料瓶的动能，塑料瓶就能自动返回了。
【知识点】弹性势能、惯性、能量转化
【点评】本题结合生活常见物品设计物理装置，考查弹性势能、惯性及能量转化的物理知识，将理论知识应用于实际操作，体现了物理与生活的紧密联系，锻炼学生的知识应用与动手设计能力。
【难度系数】0.5
