Question

小明猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運動速度有關(guān)，于是設計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關(guān)．

上述甲、乙兩組實驗中：
（1）①選用圖甲探究的是動能與

運動速度

的關(guān)系，理由是：兩球

質(zhì)量

相等；得出的結(jié)論是：

物體質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大

．
②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水平面時，具有相同的

速度

．
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；本實驗中運用了兩種研究方法，一是

控制變量法

法；二是轉(zhuǎn)換法，就是通過觀察

木塊滑行的距離

的大小，來判斷小球動能的大小．
（2）質(zhì)量和速度誰對動能的影響較大呢？小明所在的物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示．
表一（鋼球質(zhì)量為m=100g）        

序號	鋼球撞擊速度 v/（cm/s）	木塊滑行距離s/cm
1	8	10
2	16	40
3	24	90

表二（鋼球撞擊時的速度為v=8cm/s）

序號	鋼球質(zhì)量m/g	木塊滑行距離 s/cm
1	100	10
2	200	20
3	300	30

分析這兩組數(shù)據(jù)可以得出：

速度

對物體的動能影響較大．依據(jù)是

速度不變，質(zhì)量增加為原來的幾倍，動能增加為原來的幾倍，質(zhì)量不變，速度增大為原來的幾倍，動能增大為原來的幾的平方倍

．

Answer 1

分析：（1）①動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，要探究動能大小和其中一個量之間的關(guān)系，應控制另一個量的大小不變，改變這個量，即用控制變量法；
②掌握控制速度的方法：讓小球從同一高度由靜止滑下；
在實驗中通過木塊被撞擊的距離判斷動能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；
分析兩個表中的數(shù)據(jù)，判斷木塊滑行距離與速度和質(zhì)量的關(guān)系，得出影響動能大小較大的因素．

解答：解：（1）①圖甲中小球的質(zhì)量相同，滾下的高度不同，滾下的高度越大，到達底面的速度越大，可探究動能和速度的關(guān)系；
且速度越大，小車被推動的距離越大，可得物體的質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大；
②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水平面時，具有相同的速度；
③實驗中在探究動能和速度的關(guān)系時，控制質(zhì)量不變；在探究動能和質(zhì)量的關(guān)系時，控制速度不變，用到了控制變量法；
通過木塊被推動的距離來反映物體動能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；
（2）由表一知，小球的質(zhì)量相同，速度增大為原來的幾倍，動能便增大為原來幾的平方倍；
速度相同，質(zhì)量增大為原來的幾倍，動能便增大為原來的幾倍，可見速度對動能大小的變化影響較大．
故答案為：（1）①運動速度；質(zhì)量；物體質(zhì)量一定時，運動速度越大，動能越大；②速度；③控制變量法；木塊滑行的距離；
（2）速度；速度不變，質(zhì)量增加為原來的幾倍，動能增加為原來的幾倍，質(zhì)量不變，速度增大為原來的幾倍，動能增大為原來的幾的平方倍．

點評：此題是探究影響動能大小的因素，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應用，同時通過數(shù)據(jù)分析得出了速度對物體動能的影響更大．