Question

6．為了探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲丶乙所示的實驗裝置來進(jìn)行實驗．
（1）圖甲研究的是動能的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系．讓小球在同一光滑面的同一位置處由靜止自由釋放是為了讓小球達(dá)到水平面時速度相同．
（2）圖乙研究的是動能的大小物體的速度關(guān)系．
（3）實驗后，同學(xué)們聯(lián)想到在許多公交事故中，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，得到的數(shù)據(jù)如下表：

實驗序號	小球的質(zhì)量/g	小球自由滾下的高度/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

（a）為了探究“超載”安全隱患，應(yīng)選擇1和3兩個序號的實驗進(jìn)行比較
（ b）為了探究“超速”安全隱患，應(yīng)選擇1和2兩個序號的實驗進(jìn)行比較．分析表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)可知：速度對物體的動能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重．

Answer 1

分析 （1）分析甲圖控制的變量和變化的量，得出結(jié)論，實驗中通過控制小球滾下的高度來控制小球滾下的速度；
（2）分析乙圖控制的量和變化的量，得出結(jié)論；
（3）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大，速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大；物體下落時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，（1）重力勢能跟質(zhì)量和高度有關(guān)，動能跟質(zhì)量和速度有關(guān)，同一個物體，下落到地面的速度取決于物體的高度，高度相同到達(dá)水平面的速度相同，越高到達(dá)水平面的速度越大；

解答 解：（1）圖甲，小球滾下的高度相同，是為了使小球到達(dá)斜面底端時的速度大小相等；小球的質(zhì)量不同，所以探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；讓小球在同一光滑面的同一位置處由靜止自由釋放是為了讓小球達(dá)到水平面時速度相同；
（2）實驗中研究的是小球的動能；由圖乙知，小球的質(zhì)量相同，小球滾下的高度越高，速度越大，將木塊推動得越遠(yuǎn)，說明動能越大，可知質(zhì)量相同的物體，速度越大，動能越大；
（3）超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大．選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的1和3小球進(jìn)行實驗；
超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大．選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的1和2小球；
表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)可知速度對物體的動能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重．
故答案為：（1）質(zhì)量；速度；（2）速度；（3）（a）1和3；（b）1和2；速度；

點評 本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉(zhuǎn)換法．從圖中現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、速度的不同是此題的關(guān)鍵．