Question

17．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(guān)”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滑行距離的長短，比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大�。灰�研究物體的動能跟質(zhì)量的關(guān)系，就要改變物體的質(zhì)量，同時控制速度不變．具體辦法是：換用不同質(zhì)量的金屬球，并讓它們從斜面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(zhì)量”的關(guān)系，它將不同質(zhì)量的小球從斜面上由靜止自由滑下，實驗記錄數(shù)據(jù)如下：

鋼球的質(zhì)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(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，該同學得出“物體的動能大小與質(zhì)量無關(guān)”，你認為實驗結(jié)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(xiàn)此實驗現(xiàn)象的主要原因是不同質(zhì)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(zhì)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(shù)據(jù)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(zhì)量為m：100g）
序號	鋼球質(zhì)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(shù)據(jù)可以得速度 對物體的動能影響較大，因為動能與質(zhì)量成正比，與速度的二次方成正比．

Answer 1

分析 （1）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)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(zhuǎn)換法．
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，通過質(zhì)量、速度的變化及木塊被推動的距離分析得出結(jié)論．

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?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大��；
（2）要研究物體的動能跟質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時控制速度不變，不同質(zhì)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(zhì)量的金屬球從同一高度下滑．
（3）表一中速度一定時，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．表二中質(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．
其可看出動能與物體的質(zhì)量成正比，與速度的二次方成正比．
故答案為：（1）木塊滑行距離的長短；不同質(zhì)量的金屬球；斜面同一高度；（2）不相符；不同質(zhì)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(zhì)量；速度的二次方．

點評 （1）掌握用控制變量法和轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)分析實驗結(jié)論．