题目内容
【题目】某学习小组的同学做探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验,实验装置如图所示;让钢球从斜面上由静止滚下,撞到一个在水平面上放置的小木块上,能将木块撞出一段距离;他们在该装置上安装了数据采集系统,进行了两组实验,得到的实验数据见表一、表二.请你完成下列内容:
表一(钢球撞击木块时的速度为5m/s)
序号 | 钢球的质量m/g | 木块被撞击的距离s/m |
1 | 10 | 6 |
2 | 20 | 12 |
3 | 30 | 18 |
表二(同一钢球)
序号 | 钢球撞击木块时的速度 | 木块被撞击的距离 s/cm |
4 | 5 | 6 |
5 | 10 | 24 |
6 | 15 | 54 |
(1)该实验是通过比较_____,从而判断_____(选填“钢球”或“木块”)具有动能的大小;
(2)分析表一中的实验数据,可得出的结论是:______;
(3)分析表二中的实验数据,可得出的结论是:______;
(4)分析数据,可以看出,对物体动能大小影响较大的因素是:_______.
【答案】木块被撞出的距离的大小(或钢球对木块做功的多少) 钢球 物体运动速度相同时,质量越大,动能越大 物体质量相同时,运动速度越大,动能越大 速度
【解析】
根据题中“某学习小组的同学做探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验,”可知,本题实验探究物体动能的大小与什么因素有关。考查了实验数据分析,考查了控制变量法与转换法的应用,应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题。
(1)实验中探究的是钢球的动能,物体动能的大小是通过比较木块被撞出的距离的大小来反映。
(2)钢球由斜面的同一高度由静止下滑,它们到达水平面时的速度相等,由表一中的实验数据可知,在速度相等的情况下,钢球质量越大,木块被撞击的距离越远,由此可得:物体运动速度相等时,物体质量越大,动能越大。
(3)钢球从斜面上不同的高度滚下,钢球到达水平面时的速度不同,钢球的质量相等,由表二所示实验数据可知,钢球的速度越大,木块被撞击的距离越大,由此可得:物体质量相等时,运动速度越大,动能越大。
(4)表一中速度一定时,质量增大到原来的2倍、3倍,动能增大到原来的2倍、3倍,即动能与质量成正比;
表二中质量一定时,速度增大到原来的2倍、3倍,动能增大到原来的4倍、9倍;可见速度对动能影响比较大,由此可知,动能与物体速度的平方成正比。