探究动能的大小与哪些因素有关.

(1)如图甲所示,让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A和B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.
(2)如图乙所示,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.
①该实验是通过比较来判断小球动能大小.
②图乙让不同质量的两小球从同一高度滚下,目的是.
③该实验中的动能是指物体(填"小球"或"纸盒")的动能.
④图甲探究的是动能与的关系;结论:,动能越大;由图甲可知,开车时要注意不能(填"超载"或"超速");如果在甲的第二次实验中,为防止小球撞坏纸盒,可采用的方法是.
⑤图乙探究的是动能与的关系;结论:,动能越大.
⑥本实验主要运用了两种科学研究方法:一是法;二是法.
⑦如果水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗?,理由是.
(3)利用上述装置,将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下,记录数据如表所示.

根据以上实验数据,小芳同学得出"物体的动能大小与质量无关",你认为实验结论与物理事实是否相符?;出现此实验现象的主要原因是.
(4)在做完以上实验后,小华提出了另外一个问题:"如果改变斜面的坡度,仍使小球从同一高度自由滑下,小球的动能变不变呢?"请你帮他们继续完成此探究过程.
探究课题:同一小球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,到达斜面底端的动能是否相同?
猜想:尽管斜面的坡度不同,只要小球从相同高度的位置开始滚下,到达斜面底端的动能是相同的.

①实验器材和实验装置如图丙所示.
②实验步骤:.
③预测:若结论与猜想一致,则实验中应该看到的现象是.
链接更多好题
实验19 研究物体的动能跟哪些因素有关
内容选自《实验班 初中物理实验题》

(2)①纸盒移动的距离 ②使两球到达水平面时具有相同的初速度 ③小球 ④速度 质量一定时,速度越大 超速 适当降低小球的高度 ⑤质量 速度一定时,质量越大 ⑥控制变量 转换 ⑦不能 纸盒会一直匀速直线运动下去,不能根据纸盒运动的距离判断小球动能的大小 (3)不相符 不同质量的球没有从斜面上同一高度释放,未控制到达水平面时的速度相同 (4)②分别让小球从坡度不同的斜面上相同高度的位置开始滚下,比较平面上的纸盒被推动的距离 ③纸盒被推动的距离相等
[解析](2)①根据转换法(物理学中不易直接测量的物理量,用易测量的物理量间接测量),动能无法直接观察,需通过小球对纸盒做功的效果(纸盒移动距离)间接判断,纸盒被推动的距离越远,说明小球动能越大.②探究动能与质量的关系时,需用控制变量法,控制"速度"这一无关变量相同;小球从同一高度滚下,重力势能转化为动能的过程一致,到达水平面时初速度相同.③实验目的是探究动能的大小与哪些因素有关,研究对象是小球,纸盒仅作为显示动能大小的工具,并非研究对象.④图甲中小球质量相同、滚下高度不同(高度不同→到达水平面的初速度不同),研究变量是速度,符合控制变量法;实验现象为高度越高(速度越大),纸盒移动越远,故结论为质量一定时,速度越大,动能越大;该结论对应实际场景:开车时超速会增大车辆动能,易引发事故;降低小球高度可减小其到达水平面的速度,进而减小动能,避免撞坏纸盒.⑤图乙中小球滚下高度相同(速度相同)、质量不同,研究变量是质量;实验现象为质量越大,纸盒移动越远,结合控制变量法,得出结论:速度一定时,质量越大,动能越大.⑥实验中探究动能与速度关系时控制质量不变,探究动能与质量关系时控制速度不变,运用控制变量法;通过纸盒移动距离判断小球动能大小,运用转换法,二者是实验的核心方法.⑦若水平面绝对光滑,纸盒不受摩擦力,会保持匀速直线运动(牛顿第一定律),无法通过"移动距离"判断动能大小——转换法的前提是"纸盒能静止",失去这一前提则无法间接测量动能.(3)探究动能与质量的关系,必须控制速度相同;实验未让不同质量的球从同一高度释放,导致速度这一变量未被控制,数据无规律,故结论与物理事实不相符(物理事实:速度一定时,质量越大,动能越大).(4)②探究"坡度不同、高度相同时,小球到达斜面底端的动能是否相同",需控制高度、小球质量相同,改变坡度;通过纸盒被推动的距离判断动能大小,故实验步骤需明确不同坡度、相同高度和比较纸盒移动距离.③若猜想"动能相同"成立,根据转换法,小球对纸盒做功的效果一致,即纸盒被推动的距离相等.