Question

利用如圖所示的裝置探究動能的大小與什么因素有關(guān)．讓鋼球從固定的斜面上由靜止?jié)L下，打到水平面上的一個小木塊上，能將木塊撞出一段距離．小木塊被撞后運(yùn)動的距離越長，則表明鋼球碰撞前的

動能

越大．
（1）將質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，觀察并記錄小木塊被撞后前進(jìn)的距離，此舉的目的是研究動能和

質(zhì)量

的關(guān)系；讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了

使鋼球到達(dá)水平面時的速度相同

；
（2）為了研究動能和速度的關(guān)系，應(yīng)將

相同

質(zhì)量的鋼球在

不同

高度的地方由靜止?jié)L下．（選填“相同”、“不同”）
（3）本實(shí)驗(yàn)探究的過程中采用的研究方法主要有轉(zhuǎn)換法和

控制變量法

；
（4）鋼球在斜面軌道上向下滾動的過程中，

重力勢

能轉(zhuǎn)化為

動

能，小木塊在水平面運(yùn)動的過程中，小木塊的

動

能不斷減少，小木塊的

重力勢

能保持不變．
（5）有人測量了一頭牛慢步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的速度和動能，如表所示，分析表中數(shù)據(jù)，可以看出速度、質(zhì)量都影響物體動能的大小，但其中影響較大的則是

速度

．

物體	質(zhì)量m/kg	速度v/m?s-1	動能E/J
牛	約600	約0.5	約75
中學(xué)生	約50	約6	約900

Answer 1

分析：掌握轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)中鋼球的動能越大，對木塊做的功越多，木塊被撞擊的越遠(yuǎn)；
（1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，要探究動能與質(zhì)量或速度的關(guān)系，應(yīng)保持速度或質(zhì)量不變；
（2）（3）要探究動能與速度的關(guān)系，應(yīng)保持鋼球的質(zhì)量相同，速度不同，應(yīng)將鋼球從不同的高度由靜止?jié)L下，用到了控制變量法；
（4）鋼球滾下的過程中，由于高度不斷減小，所以鋼球的重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機(jī)械能不變；
（5）人與牛的質(zhì)量速度都不同，動能也不同，要從他們的倍數(shù)入手．

解答：解：小木塊被撞后運(yùn)動的距離越長，則表明鋼球碰撞前的動能越大；
（1）將質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，速度相同，質(zhì)量不同，可以探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
讓不同的鋼球從同一高度滾下，是為了使鋼球到達(dá)水平面時的速度相同；
（2）為了研究動能和速度的關(guān)系，應(yīng)使質(zhì)量相同速度不同，所以應(yīng)將相同質(zhì)量的鋼球從不同的高度由靜止?jié)L下；
（3）實(shí)驗(yàn)中通過木塊移動的距離來反映鋼球動能的大小，用到轉(zhuǎn)換法；
要探究動能與速度的關(guān)系，應(yīng)使質(zhì)量相同，用到控制變量法；
（4）鋼球在斜面軌道上向下滾動的過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，小木塊在水平面運(yùn)動的過程中，小木塊速度減小，動能減少，但重力勢能不變；
（5）由表中數(shù)據(jù)知，牛的質(zhì)量是人的質(zhì)量的12倍，人的速度是牛的12倍，兩者倍數(shù)相同，而人的動能遠(yuǎn)大于牛的動能，所以，對動能大小影響較大的因素是速度．
故答案為：動能；（1）質(zhì)量；使鋼球到達(dá)水平面時的速度相同；（2）相同；不同；（3）控制變量法；（4）重力勢；動；動；重力勢；（5）速度．

點(diǎn)評：此類實(shí)驗(yàn)題目是考查對控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納出正確的結(jié)論．同時考查了能量間的轉(zhuǎn)化．