Question

16．為了探究“物體動能大小與哪些因素有關”，同學們設計了如圖甲、乙所示的實驗．

（1）本實驗中通過觀察木塊移動的距離的大小，來判斷小球動能的大小；
（2）本實驗中若水平面絕對光滑則不能得出結論，原因是木塊將做勻速直線運動，不能達到探究的目的；
（3）圖甲是為了探究物體動能與速度的關系，具體的操作方法是讓小球從不同（選填“相同”或“不同”）的高度由靜止?jié)L下；
（4）圖乙是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景，據(jù)此你能得出的結論是：速度相同時，質(zhì)量大的物體動能大；
（5）實驗后，同學們聯(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行了實驗測定，得到的數(shù)據(jù)如下表：

實驗序號	小球的質(zhì)量m/g	小球自由滾下的高度h/cm	木塊被撞后運動的距離s/m
1	30	10	4
2	30	20	16
3	60	10	8

①為了探究“超載”安全隱患，應選擇1、3兩個序號的實驗進行比較；
②為了探究“超速”安全隱患，應選擇1、2兩個序號的實驗進行比較；
③分析表格中對應的實驗數(shù)據(jù)可知：速度對物體的動能影響更大，當發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴重；
（6）該實驗用到的物理方法是：控制變量法（填一種即可）．

Answer 1

分析 （1）分析：此實驗把動能的大小轉換為木塊被撞擊后滑行的距離，距離越遠表明小球的動能越大．
（2）如果水平面絕對光滑，鋼球和木塊將保持勻速直線運動，永遠運動下去．
（3）掌握控制變量法在此實驗中的應用，動能與物體的質(zhì)量和速度有關，在探究動能與其中一個量的關系時，另一個量保持不變，改變要探究的量．
（4）動能與物體的質(zhì)量和速度有關，速度相同，質(zhì)量越大，動能就越大．
（5）根據(jù)影響動能大小的因素解答．
（6）該實驗用到的物理方法主要有控制變量法和轉換法．

解答 解：（1）實驗中通過觀察木塊被撞擊后滑行的距離的大小來間接判斷物體動能的大小．
（2）木塊因受到摩擦力，最終靜止；若水平面絕對光滑，根據(jù)牛頓第一定律，鋼球和木塊將永遠一直運動下去，沒有運動距離的遠近之分，就不能達到比較距離來比較動能的目的了．
（3）圖甲是為了探究物體動能與速度的關系，動能與物體的質(zhì)量和速度有關，在探究動能與其中一個量的關系時，另一個量保持不變，改變要探究的量，所以應讓小球從不同的高度由靜止?jié)L下．
（4）動能與物體的質(zhì)量和速度有關，速度相同，質(zhì)量越大，動能越大，由圖乙可得出結論是：速度相同時，質(zhì)量大的物體動能大．
（5）①研究超載隱患時，應控制小球下滑的高度相同而質(zhì)量不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，應選擇1、3所示實驗進行比較．
②為了探究“超速”安全隱患，應選擇1、2兩個序號的實驗進行比較．
③由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在同等條件下速度對物體的動能影響更大，當發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴重．
（6）該實驗用到的物理方法主要有控制變量法和轉換法．
故答案為：（1）木塊移動的距離；（2）木塊將做勻速直線運動，不能達到探究的目的；（3）速度；不同；
（4）速度相同時，質(zhì)量大的物體動能大；
（5）①1、3；②1、2；③速度；
（6）控制變量法．

點評 動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關，注意控制變量法的應用，動能的大小通過小小球撞擊木塊的距離來反映動能的大小，體現(xiàn)了轉換法．