Question

如圖所示，是某研究小組進行“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置示意圖．實驗中采用的器材有：斜面、金屬球、木塊、刻度尺等．
（1）實驗中是通過觀察

木塊被推動的距離大小

，比較金屬球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；要研究物體的動能跟質量的關系，就要改變物體的質量，同時控制速度不變．具體辦法是：換用

不同質量的金屬球

，并讓它們從

同一斜面的同一高度

沿斜面由靜止滑下．
（2）某同學利用上述實驗裝置探究“物體的動能大小與質量”的關系，它將不同質量的小球從斜面上由靜止自由滑下，實驗記錄數據如下：

鋼球的質量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

根據以上實驗數據，該同學得出“物體的動能大小與質量無關”，你認為實驗結論與物理事實是否相符？

不相符

（選填：相符或不相符）；你認為出現此實驗現象的主要原因是

不同質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一步得出了兩組數據如表一和表二所示：

表一（鋼球撞擊時的速度為v=8cm/s）				表二（鋼球質量為m：100g）
序號	鋼球質量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

分析這兩組數據可以得

速度

 對物體的動能影響較大，因為動能與

質量

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：質量和速度，質量越大，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，動能越大．這種方法是轉換法．
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）實驗中是通過觀察木塊被推動移動的距離長短，比較金屬球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；要研究物體的動能跟質量的關系，采用控制變量法，就要改變物體的質量，同時控制速度不變，不同質量的物體從同一高度下滑時，下滑到水平面的速度相同．實驗時，采用不同質量的金屬球從同一高度下滑．
（2）動能的大小同時跟質量和速度有關，本實驗只是改變了質量的大小，沒有控制速度不變，該同學得出“物體的動能大小與質量無關”與物理事實不相符．
（3）表一中速度一定時，質量增大到原來的2倍、3倍，動能增大到原來的2倍、3倍，即動能與質量成正比．表二中質量一定時，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小；不同質量的金屬球；同一斜面的同一高度．
（2）不相符；不同質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；質量；速度的平方．

點評：（1）掌握用控制變量法和轉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）學會利用實驗數據分析實驗結論．