Question

11．為了探究物體動能大小與哪些因素有關，同學們設計了如圖甲、乙所示的實驗裝置來進行實驗．
（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水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景．據(jù)此你能得到的結(jié)論是速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大．
（2）圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從A、B由靜止自由釋放，讓后與放在水平面上的同一木塊相碰到靜止后的情景．據(jù)此你能得出結(jié)論是質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大．
（3）本實驗中球與木塊最終停下，是因為阻力 的作用使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能，若水平面絕對光滑，還能完成該實驗嗎？不能
（4）實驗后，同學們聯(lián)想到在公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個隊動能影響更大，于是利用上述器材進行了實驗測定，得到的數(shù)據(jù)如下表．

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

（a）為了探究“超載”隱患時，應選擇1、3序號的實驗進行比較．
（b）分析表格中對應的數(shù)據(jù)可知：速度對物體的動能影響更大，即當發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴重．

Answer 1

分析 （1）分析圖甲，兩小球的質(zhì)量不同，可探究動能與質(zhì)量的關系；
（2）分析圖乙，小球滾下的高度不同，到達水平面的速度不同，可探究動能與速度的關系；
（3）力是改變物體運動狀態(tài)的原因；克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；若水平面絕對光滑，木塊就會做勻速直線運動，無法比較木塊移動距離的遠近，達不到探究目的．
（4）a、研究超載危害，應控制速度相等，即小球下滑的高度相同而質(zhì)量不同，分析表中實驗數(shù)據(jù)，然后答題；
b、應用控制變量法，分析表中實驗數(shù)據(jù)，然后答題．

解答 解：
（1）圖甲，兩小球滾下高度相同，速度相同，兩小球的質(zhì)量不同，探究的是動能與質(zhì)量的關系，得出的結(jié)論是，速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；
（2）圖乙兩小球的質(zhì)量相等，滾下的高度不同，探究的是動能與速度的關系；
圖乙中兩小球的質(zhì)量相同，滾下的高度越大，到達水平面的速度越大，將木塊推得越遠，得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；
（3）實驗中球和木塊因受到摩擦阻力作用，最終停下來；因克服摩擦阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；若水平面絕對光滑，根據(jù)牛頓第一定律，木塊就會做勻速直線運動，無法比較木塊移動距離的遠近，達不到探究目的．
（4）a、研究超載隱患時，應控制小球下滑的高度相同而質(zhì)量不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，應選擇1、3所示實驗進行比較；
b、由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在同等條件下超速帶來的安全隱患更大一些．
故答案為：
（1）速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；
（2）質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；
（3）阻力；內(nèi)；不能；
（4）1、3；速度．

點評 本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉(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鍵．