Question

【题目】实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 实验数据如表：

（1）从上表看出，本实验中研究动能大小与哪些因素有关的研究对象是_____。实验中通过观察_____来判断研究对象的动能大小。

（2）控制钢球下摆高度不变，目的是保证钢球在最低点时的_____ 不变。通过前3组数据中第_____两组数据可以得出：在速度不变的情况下，物体的动能随着其质量的增大而增大。

（3）让质量相同的钢球从不同高度摆下，钢球下摆高度增大，钢球在最低点时的速度增大。从前3组数据中第_____两组数据可以得出：在质量不变的情况下，物体的动能随着其速度的增大而增大。

（4）在第 4 组实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做本组实验。甲同学建议换用同样材质较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用_____同学的建议。

Answer 1

【答案】 钢球 木块运动的距离 速度 2 、3 1 、2 甲

【解析】（1）实验的目的是探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，由题，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，即钢球的动能与其质量和速度的关系，所以研究对象是钢球；

在该实验中用到了转换法，即将钢球的动能转化为其对木块做功的多少来比较，钢球推动木块运动的越远，它对木块做的功越多，它具有的动能就越大；反之就越小。所以实验中通过观察木块运动的距离来判断研究对象的动能大小。

（2）让钢球从某一高度由静止释放，在向下摆动的过程中重力势能减小，动能增大。控制钢球下摆高度不变，目的是保证钢球在最低点时的速度不变。

从表中数据可知，第2、3两组数据钢球下摆高度相同，质量越大，木块滑行距离越远，可以得出：在速度不变的情况下，物体的动能随着其质量的增大而增大。

（3）让质量相同的钢球从不同高度摆下，钢球下摆高度增大，钢球在最低点时的速度增大。从前3组数据中第1 、2两组数据钢球的质量相同，钢球下摆高度越大，木块滑行距离越远，可以得出：在质量不变的情况下，物体的动能随着其速度的增大而增大。

（4）2 、3 、4三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系，所以第4次实验应保证钢球的质量、木块的质量、钢球下摆的高度都不变，现在实验时木块被撞后滑出木板，所以应换用同样较长的木板，故采用甲的建议。