Question

6．如圖所示，是“研究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置．
（1）實驗中通過觀察木塊被推動的距離的大小，來判斷小球動能的大�。�這種重要的科學(xué)研究方法是轉(zhuǎn)換法．
（2）實驗中為了研究動能的大小與速度的關(guān)系，需要改變小球撞擊時的速度，具體的控制方法是相同質(zhì)量的小球從斜面的不同一高度靜止下滑，從能量的角度來說，其理由是同一小球所處的高度越高重力勢能越大，下落到水平面時轉(zhuǎn)化的動能就越大，速度越大．
（3）某同學(xué)利用上述實驗裝置探究“動能大小與質(zhì)量”的關(guān)系，它將不同質(zhì)量的小球從同一斜面上由靜止自由滑下，實驗記錄數(shù)據(jù)如下：

鋼球的質(zhì)量m/kg	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
木塊滑行距離S/m	0.12	0.10	0.12	0.12	0.11	0.13	0.12

該同學(xué)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)得出物體的動能大小與質(zhì)量無關(guān)，你認為實驗結(jié)論與物理事實是否相符？不相符（選填：“相符”或“不相符”）；你認為出現(xiàn)此實驗現(xiàn)象的主要原因是沒有保證質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度靜止下滑．

Answer 1

分析 （1）若一個物體能夠?qū)ν庾龉�，我們就說該物體具有能量，在實驗中我們一般將物體具有能量的多少轉(zhuǎn)化為其能對外做功的多少，故此實驗把物體具有動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大．
（2）實驗過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同，當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一鋼球從不同的 高度釋放，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；即只有這樣實驗才更為科學(xué)嚴密．
（3）注意表格中的控制變量．不同質(zhì)量的物體，注意應(yīng)讓球在同一高度自由落下，到達地面的速度相同．

解答 解：
（1）在該實驗中我們用到了轉(zhuǎn)換的方法，即將小球動能的大小轉(zhuǎn)換為其對木塊做功的多少來比較，即小球推動木塊越遠，其對木塊所做的功就越多，即具有的動能就越大；反之就越少；
（2）由于動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，故想研究動能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)控制質(zhì)量不變，故只需將質(zhì)量相同的小球從斜面的不同高度釋放，比較其推動木塊所移動的距離大小即可；
小球下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，同一小球所處的高度越高重力勢能越大，下落到水平面時轉(zhuǎn)化的動能就越大，速度越大；
（3）根據(jù)控制變量法，應(yīng)保證小球在同一高度滾下，使球滾到水平面時速度相同．所以實驗結(jié)論與物理事實不相符，原因不同質(zhì)量的球沒有從斜面上同一高度釋放，未控制球的速度相同．
故答案為：
（1）木塊被推動的距離；轉(zhuǎn)換法；
（2）相同質(zhì)量的小球從斜面的不同一高度靜止下滑；同一小球所處的高度越高重力勢能越大，下落到水平面時轉(zhuǎn)化的動能就越大，速度越大；
（3）不相符；沒有保證質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度靜止下滑．

點評 （1）用控制變量法研究動能大小的影響因素．用轉(zhuǎn)換法表示動能的大�。�
（2）不同質(zhì)量的物體，在同一高度自由落下，到達地面的速度相同．越高自由落下時，到達地面的速度越大．
（3）分析數(shù)據(jù)時，一定注意不變量，看改變量如何變化，結(jié)論如何變化．