Question

20．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)做探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示；讓金屬球從斜面上由靜止?jié)L下，撞擊放置在水平面上的小木塊，小木塊被撞出一段距離；同學(xué)們做了多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．請你完成下列內(nèi)容：

序號	金屬球	質(zhì)量m/g	小球自由滾下的高度h/cm	木塊被撞擊的距離s/cm
1	鋼球	10	10	6
2	鋼球	20	10	12
3	鋼球	30	10	18
4	鋁球	10	10	6
5	鋁球	10	20	24
6	鋁球	10	30	54
7	銅球	10	10	6

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過比較s（選填“s”或“h”）的大小，來判斷金屬球（選填“金屬球”或“木塊”）的動能大小；若水平面絕對光滑，本實(shí)驗(yàn)將不能（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的．
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)序號1、4、7（填寫序號）的數(shù)據(jù)可知，物體動能的大小與物體的材料無關(guān)；
（3）分析實(shí)驗(yàn)序號④⑤⑥的數(shù)據(jù)，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：物體質(zhì)量相同時，運(yùn)動速度越大，動能越大．
（4）分析表中數(shù)據(jù)，可以看出，對物體動能大小影響較大的因素是：速度．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中可利用轉(zhuǎn)化法研究小球的動能，即讓鋼球撞擊木塊，觀察木塊的滑行距離，可以判斷出動能的大�。�
如果水平面絕對光滑，小車和木塊將保持勻速直線運(yùn)動，永遠(yuǎn)運(yùn)動下去．
（2）（3）動能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓金屬球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同當(dāng)．研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一金屬球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同．
（4）對表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以判斷出質(zhì)量與動能，速度與動能之間的定量關(guān)系，從而可以解決該問題．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中探究的是金屬球的動能，金屬球動能的大小是通過木塊移動距離s的大小來反映；
木塊因受到摩擦力，最終靜止；若水平面絕對光滑，根據(jù)牛頓第一定律，小車和木塊將永遠(yuǎn)一直運(yùn)動下去，沒有運(yùn)動距離的遠(yuǎn)近之分，就不能達(dá)到比較距離來比較動能的目的了．
（2）表中的①④⑦三次實(shí)驗(yàn)可知，金屬球的質(zhì)量相同，小球到達(dá)斜面底部的速度相等，把木塊推動的距離相同，說明小球具有的動能相同，由此可知，物體動能的大小與物體的材料無關(guān)．
（3）由實(shí)驗(yàn)序號④⑤⑥的數(shù)據(jù)可知，金屬球的質(zhì)量相同，金屬球從斜面上不同的高度滾下，金屬球到達(dá)水平面時的速度不同；金屬球的質(zhì)量相等時，金屬球的速度越大，木塊被撞擊的距離越大，由此可得：物體質(zhì)量相等時，運(yùn)動速度越大，動能越大．
（4）由表中數(shù)據(jù)①②③可知，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；
由表中數(shù)據(jù)④⑤⑥可知，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；可見速度對動能影響比較大．
故答案為：（1）s；金屬球；不能；（2）1、4、7；物體的材料；（3）物體質(zhì)量相同時，運(yùn)動速度越大，動能越大；（4）速度．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，考查了控制變量法與轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，應(yīng)用控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題．