Question

14．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滑行的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让小球从斜面的同一高度由静止滚下．
（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他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

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
1	100	10
2	200	20
3	300	30

分析这两组数据可以得出：速度对物体的动能影响较大，依据是质量增加一倍，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．

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）在实验中，通过让小球从同一斜面的同一高度处由静止滚下来控制小球撞击木块时的速度不变；
（3）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．

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）由于动能的大小与质量和速度有关，故想研究动能大小与质量的关系，应控制速度不变，故只需将不同质量的小球从同一高度释放，比较其推动木块所移动的距离大小即可．
（3）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．
故答案为：
（1）木块滑行的距离；
（2）让小球从斜面的同一高度由静止滚下；
（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．

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．