Question

9．如圖所示是“探究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置．
（1）實驗中通過觀察木塊移動距離s的大小，來判斷小球動能的大小，這種方法在物理學(xué)上稱為轉(zhuǎn)換法（選填“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”）．
（2）當(dāng)研究動能的大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)該選用質(zhì)量相同的兩個小球從斜面上不同高度由靜止?jié)L下（選填“相同”或“不同”）．
（3）某同學(xué)利用上述實驗裝置“探究動能大小與質(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/kg	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

該同學(xué)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)得出物體的動能大小與質(zhì)量無關(guān)，你認為實驗結(jié)論與物理事實是否相符？不相符（選填：相符或不相符）；你認為出現(xiàn)此實驗現(xiàn)象的主要原因是沒有控制小球從同一高度靜止滑下．

Answer 1

分析 （1）將小球動能的大小通過木塊移動的距離來反映，是一種轉(zhuǎn)換的思想；
（2）研究動能的大小與速度關(guān)系時，控制質(zhì)量相同，速度不同；應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；速度是通過控制小球在斜面上的高度來實現(xiàn)的．
（3）要研究物體的動能跟質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時控制速度不變，不同質(zhì)量的物體從同一高度下滑時，下滑到水平面的速度相同．實驗時，采用不同質(zhì)量的金屬球從同一高度下滑．

解答 解：（1）小球動能的大小體現(xiàn)在對外做功的多少，可以通過木塊移動的距離s來比較動能的大��；通過觀察木塊移動的距離s來比較小球動能的大小時用到了轉(zhuǎn)換法；
（2）當(dāng)研究動能的大小與速度關(guān)系時，應(yīng)該控制小球的質(zhì)量相同，速度不同，則應(yīng)使質(zhì)量相同的小球從不同的高度滾下；
（3）分析實驗數(shù)據(jù)可得出“物體的動能大小與質(zhì)量無關(guān)”的結(jié)論，與物理事實不相符；
實驗時采用控制變量法，就要改變物體的質(zhì)量，同時控制速度不變，即讓不同質(zhì)量的物體從同一高度靜止下滑，下滑到水平面的速度相同，所以，出現(xiàn)此實驗現(xiàn)象的原因是沒有控制小球從同一高度靜止滑下．
故答案為：（1）木塊移動距離s；轉(zhuǎn)換法；（2）相同；不同；（3）不相符；沒有控制小球從同一高度靜止滑下．

點評 此題是“研究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用，同時考查了學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析能力，要明確：
（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�。�
（2）不同質(zhì)量的物體，在同一高度自由落下，到達地面的速度相同，越高自由落下時，到達地面的速度越大；
（3）分析時，一定抓住變量和不變量．