Question

2．為了模擬研究汽車超載、超速帶來的安全隱患，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)，讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運(yùn)動，與放在水平面上的紙盒相碰后，鐵球與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止．

（1）如圖甲、乙所示，讓小球從同一高度開始運(yùn)動的目的是使兩球到達(dá)水平面時具有相同的速度；該實(shí)驗(yàn)是通過觀察紙盒通過的距離來比較鐵球動能的大小的．
（2）用來研究超速安全隱患時，應(yīng)該選用質(zhì)量相同（填“相同”或“不同”）的鐵球從斜面的不同（填“相同”或“不同”）位置由靜止釋放，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選擇甲丙兩個圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．通過這個實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大．
（3）請例舉汽車超載的兩個危害①超載的汽車質(zhì)量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故；②汽車的總重過大，對路面的壓力大，在受力面積不變的情況下，壓強(qiáng)增大，超過路面的承受能力而損壞路面．

Answer 1

分析 （1）要研究動能與質(zhì)量的關(guān)系，必須保證速度相同，質(zhì)量不同，同一高度的目的是為了控制速度相同；物體動能的多少看由物體對外做功的多少來確定，而物體對外做功的多少又是通過紙盒通過的距離來表現(xiàn)的；
（2）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大．對照圖示，結(jié)合控制變量法可得出結(jié)論．
（3）超載的危害：壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量，壓強(qiáng)的大小與壓力和受力面積大小有關(guān)．超載的汽車質(zhì)量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故．

解答 解：（1）要研究動能與質(zhì)量的關(guān)系，必須保證速度相同，質(zhì)量不同，同一高度的目的是為了控制速度相同；物體動能的多少看由物體對外做功的多少來確定，而物體對外做功的多少又是通過紙盒通過的距離來表現(xiàn)的；
（2）超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大，所以應(yīng)選擇質(zhì)量相等的小球，從不同的高度釋放時到達(dá)水平面的速度不同，應(yīng)選擇甲丙兩小球進(jìn)行比較，從而得出：在質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大．（3）汽車超載的危害有：①汽車超載，是指汽車裝載的貨物質(zhì)量過大，汽車的總重過大，從而對路面的壓力增大，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，在受力面積不變的情況下，壓強(qiáng)增大，超過路面的承受能力而損壞路面；②超載的汽車質(zhì)量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故．
故答案為：（1）速度；紙盒通過的距離；
（2）相同；不同；甲丙；質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；
（3）①超載的汽車質(zhì)量大，慣性大，急剎車后滑行距離大，容易出交通事故；
②汽車的總重過大，對路面的壓力大，在受力面積不變的情況下，壓強(qiáng)增大，超過路面的承受能力而損壞路面．

點(diǎn)評 如何利用控制變量法研究動能的大小，是此題考查的重點(diǎn)．