Question

如圖所示，是某研究小組進(jìn)行“研究動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

木塊被推動的距離大小

，比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大�。灰�研究物體的動能跟質(zhì)量的關(guān)系，就要改變物體的質(zhì)量，同時控制速度不變．具體辦法是：換用

不同質(zhì)量的金屬球

，并讓它們從

同一斜面的同一高度

沿斜面由靜止滑下．
（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？

不相符

（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

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）質(zhì)量和速度誰對動能的影響較大呢？某物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器進(jìn)一步得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示：

表一（鋼球撞擊時的速度為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

分析這兩組數(shù)據(jù)可以得

速度

 對物體的動能影響較大，因?yàn)閯幽芘c

質(zhì)量

成正比，與

速度的平方

成正比．

Answer 1

分析：①動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大．
②動能的大小不能直接比較大小，通過小球推動木塊移動的距離來反映，推的越遠(yuǎn)，動能越大．這種方法是轉(zhuǎn)換法．
③利用控制變量法研究動能大小的影響因素．
④不同質(zhì)量的物體從同一高度下滑時，下滑到水平面的速度相同．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察木塊被推動移動的距離長短，比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大��；要研究物體的動能跟質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時控制速度不變，不同質(zhì)量的物體從同一高度下滑時，下滑到水平面的速度相同．實(shí)驗(yàn)時，采用不同質(zhì)量的金屬球從同一高度下滑．
（2）動能的大小同時跟質(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“物體的動能大小與質(zhì)量無關(guān)”與物理事實(shí)不相符．
（3）表一中速度一定時，質(zhì)量增大到原來的2倍、3倍，動能增大到原來的2倍、3倍，即動能與質(zhì)量成正比．表二中質(zhì)量一定時，速度增大到原來的2倍、3倍，動能增大到原來的4倍、9倍，即動能與速度的平方成正比，由此可見速度對動能影響比較大．
故答案為：（1）木塊被推動的距離大��；不同質(zhì)量的金屬球；同一斜面的同一高度．
（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；速度的平方．

點(diǎn)評：（1）掌握用控制變量法和轉(zhuǎn)換法研究動能大小的影響因素．
（2）掌握動能大小的影響因素．
（3）學(xué)會利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論．