Question

3．如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验．实验步骤如下：
I．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离；
II．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离．
回答下列问题：

（1）步骤I是为了研究动能大小与速度的关系．
（2）步骤II是为了研究动能大小与质量的关系．
（3）步骤III中让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下的目的是保持撞击木块的时候速度相同，木块的作用是为了比较钢球的大小．物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测最的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理最间接测量．这种研究问题的思想方法叫做转换法．
（4）小明实验后阅读了右边老师提供的数据，发现其中对动能的影响较大的是速度．

物体	质量m（kg）	速度v（m/s）	动能E（J）
牛	600	0.5	75
中学生	60	5	700

（5）根据上题推测物体的动能（E）与质最（m）、运动速度（v）的定量关系，正确的是C
A．E=mv            B．E=$\sqrt{mv}$      C．E=$\frac{1}{2}$mv²．

Answer 1

分析 （1）掌握控制变量法的应用：动能的大小与物体的速度和质量有关，要探究动能和速度的关系，需保持质量相同，要探究动能和质量的关系，需保持速度相等；
（2）掌握转换法的应用，实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示小球动能的大小．
（3）在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题，将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法，称为“转换法”．
（4）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大；
（5）通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出结论．进一步得出物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系．

解答 解：（1）步骤A让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，小球的质量相同，撞击木块时的速度不同，是为了研究动能大小与速度的关系；
（2）步骤B让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，小球撞击木块前的速度相同，质量不同，可以研究动能大小与质量的关系；
（3）步骤III中让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下的目的是保持撞击木块的时候速度相同，木块的作用是为了比较钢球的大小．物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测最的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理最间接测量．这种研究问题的思想方法叫做转换法；
（4）物体的质量和速度同时影响动能的大小，中学生的质量是牛的$\frac{1}{10}$，速度是牛的10倍，如果质量和速度对动能影响相同时，动能应该相同，但动能却比牛大得多，主要是因为速度大造成的．
（5）速度对物体动能的影响大于质量的影响，因此应该突出速度的重要，所以公式为C．
故答案为：（1）速度；（2）质量；（3）保持撞击木块的时候速度相同；转换；（4）速度；（5）C．

点评 此题是探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验，典型地体现了控制变量法和转换法在实验中的应用．