Question

11．如圖所示，是某研究小組進(jìn)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被推動的距離，比較金屬球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；要研究物體的動能跟速度的關(guān)系，就要用質(zhì)量相同（相同/不同）的金屬球，并讓它們從不同（相同/不同）高度處沿斜面靜止滑下．
（2）某同學(xué)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(xué)得出“物體的動能大小與質(zhì)量無關(guān)”，你認(rèn)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(rèn)為出現(xiàn)此實驗現(xiàn)象的主要原因是沒有保證質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度靜止下滑．

Answer 1

分析 （1）若一個物體能夠?qū)ν庾龉�，我們就說該物體具有能量，在實驗中我們一般將物體具有能量的多少轉(zhuǎn)化為其能對外做功的多少，故此實驗把物體具有動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動能越大；
實驗過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，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)研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一鋼球從不同的 高度釋放，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；即只有這樣實驗才更為科學(xué)嚴(yán)密；
（2）注意表格中的控制變量．不同質(zhì)量的物體，注意應(yīng)讓球在同一高度自由落下，到達(dá)地面的速度相同．

解答 解：
（1）在該實驗中我們用到了轉(zhuǎn)換的方法，即將小球動能的大小轉(zhuǎn)換為其對木塊做功的多少來比較，即小球推動木塊越遠(yuǎn)，其對木塊所做的功就越多，即具有的動能就越大；反之就越少；由于動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，故想研究動能大小與速度的關(guān)系，應(yīng)控制質(zhì)量不變，故只需將質(zhì)量相同的小球從斜面的不同高度釋放，比較其推動木塊所移動的距離大小即可；
（2）根據(jù)控制變量法，應(yīng)保證小球在同一高度滾下，使球滾到水平面時速度相同．所以實驗結(jié)論與物理事實不相符，原因不同質(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．
故答案為：
（1）木塊被推動的距離；相同；不同；
（2）不相符；沒有保證質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度靜止下滑．

點(diǎn)評 （1）用控制變量法研究動能大小的影響因素．用轉(zhuǎn)換法表示動能的大小．
（2）分析數(shù)據(jù)時，一定注意不變量，看改變量如何變化，結(jié)論如何變化．