如图所示.甲是探究“动能的大小与什么因素有关的实验装置.实验中让同一钢球从斜面上由静止滚下.碰到同一木块上．乙是探究“阻力对物体运动的影响的实验装置.实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下.在粗糙程度不同的水平面上运动．请回答下列问题:(1)甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系.实验中我们是通过观察推动木块移动的距离来判断钢� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上由静止滚下，碰到同一木块上．乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动．请回答下列问题：

（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系，实验中我们是通过观察推动木块移动的距离来判断钢球动能的大小，实验结论为质量一定时，速度越大，动能越大；
根据以上结论，分析交通部门为什么对机动车辆进行限速？当质量相同时，车辆超速后的动能增大，使刹车困难，容易引发交通事故．
（2）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．表一（钢球撞击时的速度为v=8cm/s），表二（钢球质量为m=100g），分析这两组数据可以得出：速度对物体的动能影响较大，依据是质量增加一倍，动能增加为原来的两倍；速度增加一倍，动能增加为原来的四倍（或质量和速度增加相同的倍数，速度对动能大小的变化影响较大）．
表一

序号	钢球撞击速度 v/（cm•s^-1）	木块滑行距离s/cm
1	8	10
2	16	40
3	24	90

表二

序号	钢球质量 m/g	木块滑行距离 s/cm
1	100	10
2	200	20
3	300	30

（3）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，进行推理，从而可以得出推论在理想情况下，物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态．

分析（1）①决定动能大小的因素有两个：物体的质量和物体的运动速度．因此研究物体动能大小与这两个因素的关系时要用到控制变量法，即：要研究与哪个因素的关系，就要控制该因素不变，让其他的因素改变．
②实验中通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球动能的大小，运用了转换法；
③质量一定时，速度越大，动能越大；
（2）分析表一可知动能大小随质量的变化情况，分析表二可知动能大小随速度的变化情况，通过比较可以判断质量和速度之中谁对动能大小影响更大．
（3）在探究阻力对物体运动的影响实验中，为使小车到达水平面的速度相同，应使小车从斜面的同一高度由静止滑下；
小车在不同表面上运动，受到的阻力越小，运动的距离越远，从而推理得出，如果运动的物体不受力，将做匀速直线运动．

解答解：
（1）甲图中两球的质量相同，所处的高度不同，这样到达底端的速度不同，所以是探究动能与速度大小的关系；
实验中通过观察钢球推动木块移动的距离来判断钢球动能大小的；
从实验现象可以看出，钢球速度较大时，推动木块移动的距离较远，表明钢球速度较大时具有的动能较大，故可以得出结论：质量一定时，速度越大，动能越大；
因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆超速后的动能增大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门为什么对机动车辆进行限速；
（2）由表一可知：速度增加一倍，动能增加为原来的四倍；
由表二可知：质量增加一倍，动能增加为原来的两倍；
所以在质量和速度增加相同的倍数时，速度对动能大小的变化影响较大；
（3）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同；
通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离的大小来判断小车在不同的水平面受到阻力的大小；
物体受到的阻力越小，物体运动的越远；
由此推理得出：在理想情况下，物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态．
故答案为：
（1）速度；推动木块移动的距离；质量一定时，速度越大，动能越大；当质量相同时，车辆超速后的动能增大，使刹车困难，容易引发交通事故；
（2）速度；质量增加一倍，动能增加为原来的两倍；速度增加一倍，动能增加为原来的四倍；所以在质量和速度增加相同的倍数时，速度对动能大小的变化影响较大；
（3）在理想情况下，物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动状态．

点评（1）在“物体动能的大小与哪些因素有关”实验中：①掌握动能的影响因素：质量和速度．②掌握速度的控制方法：小球在斜面上自由滑下的高度．③掌握两种实验方法：小球的动能通过木块移动的距离来体现，这是转换法；研究与速度关系时控制质量一定，即用同一小球实验；研究与质量关系时，控制速度一定，即在斜面上同一位置自由滑下，这是控制变量法．
（2）在“牛顿第一定律”的实验中：①掌握实验目的：研究运动的物体速度减小的快慢与所受阻力的关系．②掌握两种方法：水平面越光滑，小球运动距离越远，由此推理，表面没有阻力，则小球永远运动，这是理想实验法；通过小球在水平面上运动的距离来体现表面阻力的大小，这是转换法．
两个实验在装置上的区别是：前者水平面上有木块，后者没有．