Question

20．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的活動中：

（1）如圖所示，兩小球（m _甲＜m _乙）同時從相同斜面上相同高度由靜止開始下滑，兩小球同時（填“甲先”、“乙先”或“同時”）到達(dá)粗糙的水平木板表面．該實驗是通過比較木塊在木板上滑行的距離來比較小球動能大小的，圖中不合理的地方是．該實驗探究的是小球（小球/木塊）的動能大小與其的關(guān)系．改正后，發(fā)現(xiàn)木塊會從木板右側(cè)滑出，則可以通過增大（填“增大”或“減小”）木塊的質(zhì)量來加以改進(jìn)．
（2）為了探究動能的大小與另一個因素的關(guān)系，應(yīng)該選用質(zhì)量相同的小球從斜面的不同高度由靜止釋放，可以得到實驗結(jié)論：在質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大．
（3）同學(xué)們在網(wǎng)上搜集了一些數(shù)據(jù)如表格所示，可以看出在質(zhì)量和速度這兩個物理量中，對動能影響較大的是速度（填“質(zhì)量”或“速度”）．

運動的物體	動能
行走的牛	約60J
跑百米的運動員	約3×103J
飛行的步槍子彈	約5×103J

Answer 1

分析 （1）高度相同，則到達(dá)底面的速度是相同的；探究“動能的大小與什么因素有關(guān)”時，小球動能的大小是通過小球?qū)ν庾龉Φ亩嗌賮眢w現(xiàn)，實驗中通過觀察木塊被小球推開的距離反映做功的多少，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；兩小球的質(zhì)量是不同的，探究的是動能與質(zhì)量大小的關(guān)系；木塊會從木板右側(cè)滑出，則可以通過增大木塊的質(zhì)量來加以改進(jìn)．
（2）掌握影響動能大小的因素：質(zhì)量和速度．在進(jìn)行探究時，要注意運用控制變量法：要探究動能與質(zhì)量的關(guān)系，需保持速度不變；若探究動能和速度的關(guān)系，需保持質(zhì)量不變．
（3）通過物體質(zhì)量、速度和動能的倍數(shù)關(guān)系得出結(jié)論．

解答 解：（1）兩小球同時從相同斜面上相同高度由靜止開始下滑，同時到達(dá)粗糙的水平木板表面；實驗是通過觀察木塊移動的距離來判斷鋼球動能大小的，運用了轉(zhuǎn)換法；
兩小球的速度相同，質(zhì)量是不同的，故探究的是動能大小與質(zhì)量大小的關(guān)系；木塊會從木板右側(cè)滑出，可以通過增大木塊的質(zhì)量來改進(jìn)；
（2）為了探究動能的大小與速度的關(guān)系，應(yīng)保持小球的質(zhì)量相同，而速度不同，所以應(yīng)該選用質(zhì)量相同的小球從斜面的不同高度由靜止釋放；速度越大，木塊移動的距離越遠(yuǎn)，動能越大．
（3）子彈的質(zhì)量很小，約是運動員質(zhì)量的$\frac{1}{6000}$，子彈的速度只是運動員的80倍，而它們的動能卻差不多，說明速度對物體動能的影響更大．或者：運動員的質(zhì)量約是牛的質(zhì)量的$\frac{1}{10}$，運動員的速度是牛的速度的20倍，而運動員的動能卻是牛動能的50倍，這說明速度對物體動能的影響更大．
故答案為：（1）同時；距離；小球；增大；（2）相同；不同；在質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大；（3）速度．

點評 此題是探究“動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗，注意轉(zhuǎn)換法和控制變量法在此實驗中的應(yīng)用，同時考查了改變和控制變量的方法．