Question

4．小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如圖1，小宇猜想限速的原因可能是：車輛的動(dòng)能越大，發(fā)生交通事故后果越嚴(yán)重．
（1）探究小宇的猜想，如圖2所示讓鐵球從斜面上滾下撞擊木塊，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

序號	鐵球質(zhì)量m/g	鐵球起始高度h/cm	木塊撞擊后的距離s/cm
1	100	10	15
2	100	20	26
3	200	20	41

①小宇為了動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系，使鐵球到達(dá)斜面底端時(shí)速度相同（“不同”或“相同”），他將質(zhì)量不同（“不同”或“相同”）的鐵球從斜面的相同（“不同”或“相同”）高度釋放，他應(yīng)該比較上表中2、3兩次實(shí)驗(yàn)；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)鐵球從斜面上釋放，通過改變鐵球的質(zhì)量、速度，比較木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小的現(xiàn)象來反映鐵球動(dòng)能的大�。�這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）圖2探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系，比較上表中1、2兩次實(shí)驗(yàn)可以得到與之相對應(yīng)的結(jié)論，其結(jié)論是在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，動(dòng)能越大
（3）小宇通過互聯(lián)網(wǎng)找到一幅車的質(zhì)量與限制車速關(guān)系的坐標(biāo)圖象．如圖3，請你判斷車輛的質(zhì)量越大，限制車速越�。�（填：“越大”或“越小”）

Answer 1

分析 （1）此實(shí)驗(yàn)把動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動(dòng)能越大；實(shí)驗(yàn)過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，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(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一鋼球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同．常用的物理學(xué)研究方法有：等效法、模型法、比較法、分類法、類比法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法等．分析每個(gè)實(shí)驗(yàn)所采用的方法，找出與此相同的．
（2）分析圖圖2所示兩次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析答題；
（3）分析圖象，車的質(zhì)量與行駛速度成反比．

解答 解：（1）①為了小宇為了動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制小球的速度相同；將不同的小球從斜面的相同高度釋放，小球到達(dá)水平面時(shí)的速度是相同的；他應(yīng)該比較上表中2、3兩次實(shí)驗(yàn)；
②實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大小來間接判斷物體動(dòng)能的大小，屬于轉(zhuǎn)換法；
（2）圖2中小球釋放的高度不同，質(zhì)量相同，所以探究的是速度與動(dòng)能的關(guān)系，比較上表中1、2兩次實(shí)驗(yàn)可以得到結(jié)論是：在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，動(dòng)能越大；
（3）從圖象可知，車的質(zhì)量越小，速度越快．車的質(zhì)量越大，速度越慢．
故答案為：（1）①相同；不同；相同；2；3；②木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離的大��；
（2）速度；1；2；在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，動(dòng)能越大；（3）質(zhì)量；越小．

點(diǎn)評 掌握動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素．掌握用轉(zhuǎn)換法和控制變量法研究動(dòng)能大小、重力勢能大小的影響因素．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)．