Question

20．某学习小组的同学做探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验，实验装置如图所示；让金属球从斜面上由静止滚下，撞击放置在水平面上的小木块，小木块被撞出一段距离；同学们做了多次实验，实验数据如下表．请你完成下列内容：

序号	金属球	质量m/g	小球自由滚下的高度h/cm	木块被撞击的距离s/cm
1	钢球	10	10	6
2	钢球	20	10	12
3	钢球	30	10	18
4	铝球	10	10	6
5	铝球	10	20	24
6	铝球	10	30	54
7	铜球	10	10	6

（1）实验中，通过比较s（选填“s”或“h”）的大小，来判断金属球（选填“金属球”或“木块”）的动能大小；若水平面绝对光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
（2）分析表中实验序号1、4、7（填写序号）的数据可知，物体动能的大小与物体的材料无关；
（3）分析实验序号④⑤⑥的数据，得到的实验结论是：物体质量相同时，运动速度越大，动能越大．
（4）分析表中数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是：速度．

Answer 1

分析 （1）实验中可利用转化法研究小球的动能，即让钢球撞击木块，观察木块的滑行距离，可以判断出动能的大小；
如果水平面绝对光滑，小车和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去．
（2）（3）动能大小跟质量、速度有关，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，要让金属球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同当．研究动能大小与速度的关系时，应选择同一金属球，这样可以保证小球的质量相同．
（4）对表中的数据进行分析，可以判断出质量与动能，速度与动能之间的定量关系，从而可以解决该问题．

解答 解：
（1）实验中探究的是金属球的动能，金属球动能的大小是通过木块移动距离s的大小来反映；
木块因受到摩擦力，最终静止；若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了．
（2）表中的①④⑦三次实验可知，金属球的质量相同，小球到达斜面底部的速度相等，把木块推动的距离相同，说明小球具有的动能相同，由此可知，物体动能的大小与物体的材料无关．
（3）由实验序号④⑤⑥的数据可知，金属球的质量相同，金属球从斜面上不同的高度滚下，金属球到达水平面时的速度不同；金属球的质量相等时，金属球的速度越大，木块被撞击的距离越大，由此可得：物体质量相等时，运动速度越大，动能越大．
（4）由表中数据①②③可知，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，即动能与质量成正比；
由表中数据④⑤⑥可知，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．
故答案为：（1）s；金属球；不能；（2）1、4、7；物体的材料；（3）物体质量相同时，运动速度越大，动能越大；（4）速度．

点评 本题考查了实验数据分析，考查了控制变量法与转换法的应用，应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题．