Question

7．為了探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗裝置來進(jìn)行實驗．

（1）讓質(zhì)量不同的鋼球分別從同一軌道、同一高度由靜止開始滾下，撞擊水平軌道上同一位置處的物塊，強(qiáng)調(diào)三個“同一”是為了保證鋼球撞擊物塊時具有相同的初速度這種實驗方法是控制變量法；
（2）本實驗裝置的水平面如果絕對光滑，還能得出結(jié)論嗎？不能 理由是木塊將以恒定的速度一直運動下去．
（3）實驗后，同學(xué)們聯(lián)想到在許多公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進(jìn)一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個對動能影響更大？于是利用上述器材進(jìn)行了實驗測定，得到的數(shù)據(jù)如表：

實驗序號	小球的質(zhì)量m/g	小球自由滾下的高度h/cm	木塊被撞后運動的距離s/m
1	30	10	4
2	30	20	16
3	60	10	8

（a）為了探究“超載”安全隱患，應(yīng)選擇1和3兩個序號的實驗進(jìn)行比較
（b）為了探究“超速”安全隱患，應(yīng)選擇1和2 兩個序號的實驗進(jìn)行比較．
分析表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)可知：速度對物體的動能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重．

Answer 1

分析 （1）動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度．要利用控制變量法去研究．研究與速度關(guān)系時要保證質(zhì)量相同，速度不同．研究與質(zhì)量關(guān)系時，要保證速度相同，質(zhì)量不同．根據(jù)實驗的典型特征判斷這種方法名稱．
（2）根據(jù)牛頓第一定律，若水平面絕對光滑，則木塊不受摩擦力作用，運動后將保持勻速直線運動；
（3）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大．物體下落時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．重力勢能跟質(zhì)量和高度有關(guān)，動能跟質(zhì)量和速度有關(guān)，同一個物體，下落到地面的速度取決于物體的高度．高度相同到達(dá)水平面的速度相同，越高到達(dá)水平面的速度越大．

解答 解：（1）起始點的高度是用來體現(xiàn)它們的速度，高度即速度相同．讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了控制小球到達(dá)斜面的低端時的速度相同．控制變量法就是每一次只改變其中的某一個變量，而控制其余幾個變量不變，從而研究被改變的這個變量對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決問題的方法．本實驗的做法屬于控制變量法．
（2）若水平面絕對光滑，木塊將做勻速直線運動；不能達(dá)到探究目的；
（3）超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大．選擇到達(dá)水平面的速度相等，質(zhì)量不同的1和3小球進(jìn)行實驗．
超速是指汽車的質(zhì)量一定，速度越大，動能越大．選擇質(zhì)量相等到達(dá)水平面速度不同的1和2小球．
表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)可知速度對物體的動能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重．
故答案為：（1）初速度；控制變量法；（2）不能；木塊將以恒定的速度一直運動下去；（3）1和3；1和2；速度．

點評 掌握動能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素．自由下落的物體到達(dá)地面的速度取決于物體的高度，跟質(zhì)量無關(guān)．