Question

5．如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）实验中通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是使不同质量的小球从同一高度处滚下．
（3）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8cm/s）

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

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

①分析这两组数据可以得出：速度对物体的动能影响较大．
②分析表一这组数据可以得出的结论：在速度相同时，质量越大，动能越大．
分析表二这组数据可以得出的结论：在质量相同时，速度越大，动能越大．
③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、转换法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法是控制变量、转换．

Answer 1

分析 （1）若一个物体能够对外做功，我们就说该物体具有能量，在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少，故此实验把物体具有动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大．
（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一钢球从不同的 高度释放，这样可以保证小球的质量相同；即只有这样实验才更为科学严密．
（3）在实验中采用了控制变量法分别研究动能与运动速度和质量的关系；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．

解答 解：（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球动能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的动能就越大；反之就越少；
（2）由于动能的大小与质量和速度有关，故想研究动能大小与质量的关系，应控制速度不变，故只需将不同质量的小球从同一高度释放，比较其推动木块所移动的距离大小即可．
（3）由表一知，小球的速度相同，质量增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离也为原来的几倍；
由表二知，小球的质量相同，小球的速度增大为原来的几倍，木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍，可知速度对动能的影响更大．
本次实验采用了控制变量法和转换法．
故答案为：（1）木块被推动的距离；（2）使不同质量的小球从同一高度处滚下；（3）①速度；②在速度相同时，质量越大，动能越大；③在高度相同时，速度越大，动能越大；控制变量；转换．

点评 此题是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，同时考查了学生对数据的分析能力，特别是（3）问中体现的较为明显．