Question

4．如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远．回答以下问题：

（1）设计本实验的目的是研究动能大小与质量的关系．
（2）让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了使小球到达水平面有相等的初速度．
（3）下表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的一些数据．

物体	质量m/kg	速度v/m•S-1	动能E/J
牛	约600	约0.5	约75
中学生	约50	约6	约900

分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的因素是速度，你这样判断的依据是人的质量约是牛的质量的$\frac{1}{12}$，而速度约是牛的12倍，此时动能约是牛的12倍，所以速度对动能的影响较大．

Answer 1

分析 （1）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究；
（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；
（3）根据表中数据分析对物体动能大小影响较大的因素．

解答 解：
（1）由于用的是质量不同的球，起始点的高度相同，说明它们的速度相同，由控制变量法的思路可知，研究的是动能大小与质量的关系；
（2）小球到达斜面的低端时的速度是由起始点的高度决定的，让不同的钢球从同一高度滚下是为了控制小球到达斜面的低端时的速度相同，此实验运用了控制变量法；
（3）对物体动能大小影响较大的因素是速度；因为人的质量约是牛的质量的$\frac{1}{12}$，而速度约是牛的12倍，此时动能约是牛的12倍，所以速度对动能的影响较大．
故答案为：（1）动能大小与质量的关系；
（2）使小球到达水平面有相等的初速度；
（3）速度；人的质量约是牛的质量的$\frac{1}{12}$，而速度约是牛的12倍，此时动能约是牛的12倍，所以速度对动能的影响较大．

点评 明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．