Question

15．如圖所示，是“研究動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置．
（1）小文在準備實驗器材的時候，有兩塊相同長度的光滑長木板A和粗糙長木板B，為了使實驗順利進行，小明應選擇長木板B（選填“A”或“B”）
（2）實驗中通過觀察木塊滑行的距離的大小，來判斷小球動能的大小．
（3）實驗中為了研究動能大小與質量的關系．需要控制小球撞擊時的速度不變，具體的控制方法是讓小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下．
（4）質量和速度誰對動能的影響較大呢？小文所在的物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器得出了兩組數據如表一和表二所示． 
表一（鋼球撞擊時速度為v=8cm/s）

序號	鋼球質量m/g	木塊滑行距離s/cm
1	100	10
2	200	20
3	300	30

表二（鋼球質量為m：100g）

序號	鋼球撞擊速度v/cm．s-1	木塊滑行距離s/cm
1	8	10
2	16	40
3	24	90

分析這兩組數據可以得出：速度對物體的動能影響較大，依據是質量增加一倍，動能增加為原來的兩倍．速度增加一倍，動能增加為原來的四倍或質量和速度增加相同的倍數，速度對動能大小的變化影響較大．

Answer 1

分析 （1）利用轉換法：由木塊運動距離的長短，來認識鋼球的動能多少，如果水平面非常光滑，木塊運動的距離會很大，據此分析得出答案；
（2）實驗中通過木塊被小球撞擊后移動的距離來判斷小球動能的大��；
（3）在實驗中，通過讓小球從同一斜面的同一高度處由靜止?jié)L下來控制小球撞擊木塊時的速度不變；
（4）利用控制變量法分別判斷木塊滑行距離與小球質量、速度的關系，得出結論．

解答 解：
（1）實驗中，水平面不應太光滑，若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠運動下去．物體的通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小球動能的大小就無法比較，應選擇較粗糙的水平面來完成實驗，故選B；
（2）在該實驗中我們用到了轉換的方法，即將小球動能的大小轉化為其對木塊做功的多少來比較，即小球推動木塊越遠，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；
（3）由于動能的大小與質量和速度有關，故想研究動能大小與質量的關系，應控制速度不變，故只需將不同質量的小球從同一高度釋放，比較其推動木塊所移動的距離大小即可．
（4）由表一知，小球的速度相同，質量增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離也為原來的幾倍；
由表二知，小球的質量相同，小球的速度增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離便為原來的幾的平方倍，可知速度對動能的影響更大．
故答案為：（1）B；（2）木塊滑行的距離；（2）讓小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下；（3）速度；質量增加一倍，動能增加為原來的兩倍，速度增加一倍，動能增加為原來的四倍或質量和速度增加相同的倍數，速度對動能大小的變化影響較大．

點評 此題是“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗，考查了控制變量法和轉換法在實驗中的應用，同時考查了學生對數據的分析能力，特別是（3）問中體現的較為明顯．