Question

20．如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）实验中通过观察木块移动的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（2）质量和速度谁对动能的影响较大呢？物理兴趣小组同学借助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）

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

表二（钢球质量为m：100g）

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

分析这两组数据可以得出：速度对物体的动能影响较大．
（3）兴趣小组的李明同学认为利用此装置还可以验证重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关，你认为李明的观点是否正确？请说出你的理由．

Answer 1

分析 （1）实验中通过木块被小球撞击后移动的距离来判断小球动能的大小；
（2）利用控制变量法分别判断木块滑行距离与小球质量、速度的关系，得出结论；
（3）影响重力势能大小的因素与质量和高度有关，利用控制变量法分析解答．

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）动能的大小与质量和速度有关，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；
（3）物体重力势能大小与质量和高度有关，利用图中装置可以控制小球的质量不变，改变静止滑下时的高度，观察小球在水平面滚动推动木块移动的距离，探究小球重力势能大小与高度的关系；控制小球静止滑下时的高度不变，改变小球的质量大小，观察小球在水平面滚动推动木块移动的距离，探究小球重力势能大小与物体质量的关系；
所以小明的观点是正确的．
故答案为：
（1）木块移动的距离；
（2）速度；
（3）正确；利用图中装置可以控制小球的质量不变，改变静止滑下时的高度，观察小球在水平面滚动推动木块移动的距离，探究小球重力势能大小与高度的关系；控制小球静止滑下时的高度不变，改变小球的质量大小，观察小球在水平面滚动推动木块移动的距离，探究小球重力势能大小与物体质量的关系．

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．