Question

9．随着生活水平的日益提高，不少场所的装修会考虑声学吸音效果．小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能，他找来厚度相同的四种小块材料（聚酯棉、软木、泡沫和海绵），进行了如图1所示的实验：桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料，将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小．
（1）为控制敲击玻璃杯的力大小相同，小明的做法是同一高度释放；
（2）小明实验数据记录如表：

材料种类	聚酯棉	软木	泡沫
玻璃杯发声大小	最小	最大	较大
	最强	最弱	较弱

你认为表中空格处应填入吸音效果；
（3）小明实验中的四种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合隔音墙装修的是聚酯棉；
小明将装置改进成“探究动能大小的影响因素”实验．用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成θ角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离s．改变角度θ的大小，重复实验．
（4）利用如图2两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是便于控制小球摆动方向．
（5）本实验探究的问题是物体的动能大小与速度的关系．
（6）利用上述实验，同时还可以探究的问题是重力势能与高度是否有关．

Answer 1

分析 （1）小球从高处落下时重力势能转化成动能，敲击玻璃杯发出声音；
（2）实验中把不同的材料放在玻璃杯下面，杯子发出的声音大小间接反映了材料的吸音性能；
（3）适合装修隔音墙的就是吸音性能好的，也就是杯子发出声音最小的．
（4）根据三角形的稳定性进行分析；
（5）分析实验中不变的量和改变的量，得出探究的因素；
（6）通过改变小球下落的高度，可以改变小球的重力势能，通过小球做功的多少来反映重力势能的大小，从而得出结论．

解答 解：（1）小球的位置越高，下落时敲击玻璃杯发出声音越大，实验中为控制敲击玻璃杯的力度，必须把小球拉到同一高度释放．
（2）本实验比较的是不同材料的吸音性能，因此表格中应该填入吸音性能．
（3）吸音效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的大小反应出来，聚酯棉垫在杯子底下时发出声音最小，因此它的吸音性能最好，适合装修隔音墙用．
（4）若用一根细绳，小球的摆动方向会不稳定，利用如图两根细绳悬挂小球，便于控制小球的撞击方向，便于碰准木块；
（5）实验中小球一定，小球摆动的角度不同，撞击木块时的速度不同，所以本实验探究的问题是物体的动能大小与速度的关系；
（6）细绳与竖直方向成的θ角不同，则下落的高度不同，通过对木块做功的多少，可以判断小球重力势能的大小，所以该实验可以探究重力势能与高度的关系．
故答案为：（1）同一高度释放；（2）吸音效果；（3）聚酯棉；（4）便于控制小球摆动方向；（5）速度；（6）重力势能与高度是否有关．

点评 本题通过实验的形式探究不同材料的吸音性能，考查了学生实验探究的能力，并且注重了控制变量法的应用．探究动能大小的影响因素实验，注意控制变量法的应用，在分析时，要分析控制的量和改变的量，同时也考查了学生对各实验的掌握．