Question

5．如圖是“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置．
（1）實驗中通過觀察木塊被推動的距離的大小，來判斷小球動能的大小．
（2）實驗中為了研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系．需要控制小球撞擊時的速度不變，具體的控制方法是使不同質(zhì)量的小球從同一高度處滾下．
（3）質(zhì)量和速度誰對動能的影響較大呢？小文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（鋼球撞擊時的速度為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

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

①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．
②分析表一這組數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論：在速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大．
分析表二這組數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論：在質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大．
③物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、轉(zhuǎn)換法、對比法、控制變量法；本實驗中運用了兩種研究方法是控制變量、轉(zhuǎn)換．

Answer 1

分析 （1）若一個物體能夠?qū)ν庾龉�，我們就說該物體具有能量，在實驗中我們一般將物體具有能量的多少轉(zhuǎn)化為其能對外做功的多少，故此實驗把物體具有動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大．
（2）實驗過程要采用控制變量法，當研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同，當研究動能大小與速度的關(guān)系時，應選擇同一鋼球從不同的 高度釋放，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；即只有這樣實驗才更為科學嚴密．
（3）在實驗中采用了控制變量法分別研究動能與運動速度和質(zhì)量的關(guān)系；分析表一可知動能大小隨質(zhì)量的變化情況，分析表二可知動能大小隨速度的變化情況，通過比較可以判斷質(zhì)量和速度之中誰對動能大小影響更大．

解答 解：（1）在該實驗中我們用到了轉(zhuǎn)換的方法，即將小球動能的大小轉(zhuǎn)化為其對木塊做功的多少來比較，即小球推動木塊越遠，其對木塊所做的功就越多，即具有的動能就越大；反之就越少；
（2）由于動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，故想研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應控制速度不變，故只需將不同質(zhì)量的小球從同一高度釋放，比較其推動木塊所移動的距離大小即可．
（3）由表一知，小球的速度相同，質(zhì)量增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離也為原來的幾倍；
由表二知，小球的質(zhì)量相同，小球的速度增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離便為原來的幾的平方倍，可知速度對動能的影響更大．
本次實驗采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）木塊被推動的距離；（2）使不同質(zhì)量的小球從同一高度處滾下；（3）①速度；②在速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大；③在高度相同時，速度越大，動能越大；控制變量；轉(zhuǎn)換．

點評 此題是“研究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應用，同時考查了學生對數(shù)據(jù)的分析能力，特別是（3）問中體現(xiàn)的較為明顯．