Question

如圖所示，是某研究小組進(jìn)行“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)中采用的器材有：斜面、金屬球、木塊、刻度尺等。

（1）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察           來比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷金屬球動(dòng)能的大小。要進(jìn)一步研究物體的動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，就要改變物體的質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變。具體辦法是：換用           ，并讓它們從            沿斜面靜止滑下。

（2）某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置探究“物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量”的關(guān)系，它將不同質(zhì)量的小球從斜面上由靜止自由滑下，實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

鋼球的質(zhì)量m/g	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

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該同學(xué)得出“物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量無關(guān)”，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)論與物理事實(shí)是否相符？       （選填：相符或不相符）；你認(rèn)為出現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的主要原因是             。

（3）質(zhì)量和速度對物體動(dòng)能的影響誰較大呢？某興趣小組進(jìn)一步借助速度傳感器和其他儀器得出了以下兩組數(shù)據(jù)： 

表一（鋼球撞擊時(shí)速度為v=8cm／s）		表二（鋼球質(zhì)量為m：100g）
序號	鋼球質(zhì)量m/g	木塊滑行距離S/cm		序號	鋼球撞擊速度v／cm．s-1	木塊滑行距離S/cm
1	100	10		1	8	10
2	200	20		2	16	40
3	300	30		3	24	90

分析以上數(shù)據(jù)，可以確定       對物體的動(dòng)能影響較大，判斷依據(jù)是         。

 

Answer 1

【答案】

（1）木塊滑行距離的長短    不同質(zhì)量的金屬球   斜面同一高度

（2）不相符     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

（3）速度   質(zhì)量增加一倍，動(dòng)能增加為原來的兩倍；速度增加一倍，動(dòng)能增加為原來的四倍（或質(zhì)量和速度增加相同的倍數(shù)，速度對動(dòng)能大小的變化影響較大）

【解析】解：（1）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察木塊被推動(dòng)移動(dòng)的距離長短，比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動(dòng)能的大��；

（2）要研究物體的動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時(shí)控制速度不變，不同質(zhì)量的物體從同一高度下滑時(shí)，下滑到水平面的速度相同．實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用不同質(zhì)量的金屬球從同一高度下滑．

（3）動(dòng)能的大小同時(shí)跟質(zhì)量和速度有關(guān)，本實(shí)驗(yàn)只是改變了質(zhì)量的大小，沒有控制速度不變，該同學(xué)得出“物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量無關(guān)”與物理事實(shí)不相符．

（4）表一中速度一定時(shí)，質(zhì)量增大到原來的2倍、3倍，動(dòng)能增大到原來的2倍、3倍．表二中質(zhì)量一定時(shí)，速度增大到原來的2倍、3倍，動(dòng)能增大到原來的4倍、9倍．可見速度對動(dòng)能影響比較大．