Question

14．為了研究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊，實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離比較小球動(dòng)能的大�。�
（2）本實(shí)驗(yàn)裝置的水平面如果絕對(duì)光滑，還能得出結(jié)論嗎？不能；理由是木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（3）通過(guò)觀察圖甲和圖乙你能得出結(jié)論是物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（4）實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們聯(lián)想到在公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車(chē)的“超載”與“超速”，進(jìn)一步想知道，在影響物體動(dòng)能大小的因素中，哪個(gè)對(duì)動(dòng)能影響更大，于是利用上述器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定，得到的數(shù)據(jù)如表．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	小球的質(zhì)量m/g	小球自由滾下的高度h/cm	木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離s/m
1	30	10	4
2	30	20	16
3	60	10	8

請(qǐng)分析表格對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）轉(zhuǎn)換法是物理研究中常用的方法之一，是將不易觀察或測(cè)量的量通轉(zhuǎn)換為容易觀察或測(cè)量的量來(lái)進(jìn)行研究的方法，這里就是通過(guò)觀察木塊被推動(dòng)距離的大小來(lái)判斷物體動(dòng)能的大��；
（2）由牛頓第一定律內(nèi)容分析回答；
（3）甲圖中兩個(gè)小球的質(zhì)量相同，探究動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系；乙圖讓小球從斜面的同一高度滾下，速度相同，比較木塊被推動(dòng)距離遠(yuǎn)近來(lái)探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；
（4）通過(guò)分析表中物體的質(zhì)量、速度和動(dòng)能的倍數(shù)關(guān)系得出結(jié)論．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中把小球動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換成觀察木塊被推動(dòng)距離遠(yuǎn)近，木塊被推動(dòng)距離越遠(yuǎn)，小球?qū)δ緣K做功越多，表明小球的動(dòng)能越大；
（2）如果水平面絕對(duì)光滑，小球推木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去；木塊通過(guò)的距離無(wú)法確定，做功的多少也無(wú)法確定，所以小球動(dòng)能的大小就無(wú)法比較；
（3）甲圖中兩個(gè)小球的質(zhì)量相同，讓小球從斜面的不同高度滾下，改變的是小球的運(yùn)動(dòng)速度，實(shí)驗(yàn)表明，相同質(zhì)量的小球，速度越大，推動(dòng)木塊越遠(yuǎn)，表明小球的動(dòng)能越大；
乙圖讓小球從斜面的同一高度滾下，速度相同，比較木塊被推動(dòng)距離遠(yuǎn)近可知，兩小球從斜面同一高度下滑，速度相同，質(zhì)量大的小球推動(dòng)木塊的距離遠(yuǎn)，表明質(zhì)量大的小球的動(dòng)能大；
通過(guò)圖甲和圖乙得出結(jié)論是：物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在同等條件下速度對(duì)物體的動(dòng)能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重．
故答案為：（1）木塊移動(dòng)的距離；（2）不能；木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；（4）在同等條件下速度對(duì)物體的動(dòng)能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)中研究動(dòng)能大小的決定因素時(shí)運(yùn)用了控制變量法，反映動(dòng)能多少時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．從圖中現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、速度的不同是此題的關(guān)鍵．