Question

3．如圖所示為探究“物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗．實驗步驟如下：
I．讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動的距離；
II．讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動的距離．
回答下列問題：

（1）步驟I是為了研究動能大小與速度的關(guān)系．
（2）步驟II是為了研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系．
（3）步驟III中讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下的目的是保持撞擊木塊的時候速度相同，木塊的作用是為了比較鋼球的大�。�物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測最的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理最間接測量．這種研究問題的思想方法叫做轉(zhuǎn)換法．
（4）小明實驗后閱讀了右邊老師提供的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中對動能的影響較大的是速度．

物體	質(zhì)量m（kg）	速度v（m/s）	動能E（J）
牛	600	0.5	75
中學(xué)生	60	5	700

（5）根據(jù)上題推測物體的動能（E）與質(zhì)最（m）、運動速度（v）的定量關(guān)系，正確的是C
A．E=mv            B．E=$\sqrt{mv}$      C．E=$\frac{1}{2}$mv²．

Answer 1

分析 （1）掌握控制變量法的應(yīng)用：動能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，要探究動能和速度的關(guān)系，需保持質(zhì)量相同，要探究動能和質(zhì)量的關(guān)系，需保持速度相等；
（2）掌握轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，實驗中通過木塊被撞擊后移動的距離來表示小球動能的大小．
（3）在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象，將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的問題，將難以測量或測準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測量或測準(zhǔn)的物理量的方法，稱為“轉(zhuǎn)換法”．
（4）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；
（5）通過物體質(zhì)量、速度和動能的倍數(shù)關(guān)系得出結(jié)論．進一步得出物體的動能（E）與物體的質(zhì)量（m）和運動速度（v）的定量關(guān)系．

解答 解：（1）步驟A讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，小球的質(zhì)量相同，撞擊木塊時的速度不同，是為了研究動能大小與速度的關(guān)系；
（2）步驟B讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，小球撞擊木塊前的速度相同，質(zhì)量不同，可以研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系；
（3）步驟III中讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下的目的是保持撞擊木塊的時候速度相同，木塊的作用是為了比較鋼球的大小．物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測最的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理最間接測量．這種研究問題的思想方法叫做轉(zhuǎn)換法；
（4）物體的質(zhì)量和速度同時影響動能的大小，中學(xué)生的質(zhì)量是牛的$\frac{1}{10}$，速度是牛的10倍，如果質(zhì)量和速度對動能影響相同時，動能應(yīng)該相同，但動能卻比牛大得多，主要是因為速度大造成的．
（5）速度對物體動能的影響大于質(zhì)量的影響，因此應(yīng)該突出速度的重要，所以公式為C．
故答案為：（1）速度；（2）質(zhì)量；（3）保持撞擊木塊的時候速度相同；轉(zhuǎn)換；（4）速度；（5）C．

點評 此題是探究“物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗，典型地體現(xiàn)了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用．