Question

【題目】小紅猜想動能的大小可能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動的速度有關(guān)，于是設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關(guān)。

（1）讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示。

（2）讓不同質(zhì)量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從處開始向下運(yùn)動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示。

上述甲、乙兩組實驗中：

①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時，具有相同的__________；

②選用圖甲探究的是動能與__________的關(guān)系，得出的結(jié)論是：____________；

③物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、對比法、控制變量法：本實驗中運(yùn)用了兩種研究方法，一是__________；二是轉(zhuǎn)換法，就是用_________來表示小球動能的大小。

（3）本實驗裝置的水平面如果絕對光滑，還能得出結(jié)論嗎？_________。

（4）實驗后，同學(xué)們聯(lián)想到在許多交通事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載" 與“超速"，進(jìn)一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個對動能影響更大？于是利用上述器材進(jìn)行了實驗測定，得到下表的數(shù)據(jù)：

序號	小球質(zhì)量m/g	小球自由滾下高度h/cm	木塊被撞后移動的距離s/m
1	30	10	4
2	30	20	16
3	60	10	8

（a）為了探究，“超載”隱患時，應(yīng)選擇序號___________的實驗進(jìn)行比較。

（b）分析表格中對應(yīng)的數(shù)據(jù)可知：___________對物體的動能影響更大，即當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重。

Answer 1

【答案】速度 速度 當(dāng)物體的質(zhì)量相同時，速度越大動能就越大 控制變量法 紙盒移動的距離 不能 1、3 速度

【解析】

(2)①[1]為了探究物體的動能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該讓不同質(zhì)量的鋼球沿斜面同一高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊，這樣它們到達(dá)斜面底端時的速度相等；

②[2][3]圖甲中，讓質(zhì)量相同的兩個小球沿斜面的不同高度靜止?jié)L下撞擊水平板上的木塊，這是控制了質(zhì)量相同，目的是探究物體的動能與速度的關(guān)系，能得出的結(jié)論是：當(dāng)質(zhì)量一定時，速度越大，具有的動能越大；

③[4]因物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，所以當(dāng)研究與其中一個因素關(guān)系時，應(yīng)采取控制變量法；

[5]實驗中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小，這種研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；

(3)[6]若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定。所以鐵球動能的大小就無法比較；

(4)(a)[7]研究超載隱患時，應(yīng)控制小球下滑的速度相同（高度相同）而質(zhì)量不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇1、3所示實驗進(jìn)行比較；

(b)[8]由表中實驗數(shù)據(jù)可知，由序號1、2實驗，質(zhì)量相同，2實驗速度是1的2倍，2推動木塊的距離是1的4倍；由序號1、3實驗，速度相同，3質(zhì)量是1的2倍，3推動木塊距離是1的2倍；故速度對物體的動能影響更大，即當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重。