Question

如图所示，是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。实验中采用的器材有：斜面、金属球、木块、刻度尺等。

（1）实验中是通过观察           来比较金属球对木块做功的多少，从而判断金属球动能的大小。要进一步研究物体的动能跟质量的关系，就要改变物体的质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用           ，并让它们从            沿斜面静止滑下。

（2）某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：

钢球的质量m/g	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
木块滑行距离S/m	0.12	0.10	0.12	0.12	0.11	0.13	0.12

根据以上实验数据，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”，你认为实验结论与物理事实是否相符？       （选填：相符或不相符）；你认为出现此实验现象的主要原因是             。

（3）质量和速度对物体动能的影响谁较大呢？某兴趣小组进一步借助速度传感器和其他仪器得出了以下两组数据： 

表一（钢球撞击时速度为v=8cm／s）		表二（钢球质量为m：100g）
序号	钢球质量m/g	木块滑行距离S/cm		序号	钢球撞击速度v／cm．s-1	木块滑行距离S/cm
1	100	10		1	8	10
2	200	20		2	16	40
3	300	30		3	24	90

分析以上数据，可以确定       对物体的动能影响较大，判断依据是         。

 

Answer 1

【答案】

（1）木块滑行距离的长短    不同质量的金属球   斜面同一高度

（2）不相符     不同质量的球没有从斜面上同一高度释放，未控制球的速度相同

（3）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（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）

【解析】解：（1）实验中是通过观察木块被推动移动的距离长短，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；

（2）要研究物体的动能跟质量的关系，采用控制变量法，就要改变物体的质量，同时控制速度不变，不同质量的物体从同一高度下滑时，下滑到水平面的速度相同．实验时，采用不同质量的金属球从同一高度下滑．

（3）动能的大小同时跟质量和速度有关，本实验只是改变了质量的大小，没有控制速度不变，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”与物理事实不相符．

（4）表一中速度一定时，质量增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的2倍、3倍．表二中质量一定时，速度增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的4倍、9倍．可见速度对动能影响比较大．