题目内容

4．小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如图1，小宇猜想限速的原因可能是：车辆的动能越大，发生交通事故后果越严重．
（1）探究小宇的猜想，如图2所示让铁球从斜面上滚下撞击木块，记录的实验数据如下表：
序号铁球质量m/g铁球起始高度h/cm木块撞击后的距离s/cm
11001015
21002026
32002041
①小宇为了动能与物体质量的关系，使铁球到达斜面底端时速度相同（“不同”或“相同”），他将质量不同（“不同”或“相同”）的铁球从斜面的相同（“不同”或“相同”）高度释放，他应该比较上表中2、3两次实验；
②实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较木块被撞击后运动的距离的大小的现象来反映铁球动能的大小．这种研究方法叫转换法．
（2）图2探究的是动能与速度的关系，比较上表中1、2两次实验可以得到与之相对应的结论，其结论是在质量相同的情况下，速度越大，动能越大
（3）小宇通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图象．如图3，请你判断车辆的质量越大，限制车速越小．（填：“越大”或“越小”）

分析 （1）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；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；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一钢球，这样可以保证小球的质量相同．常用的物理学研究方法有：等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法等．分析每个实验所采用的方法，找出与此相同的．
（2）分析图图2所示两次实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
（3）分析图象，车的质量与行驶速度成反比．

解答 解：（1）①为了小宇为了动能与物体质量的关系，应控制小球的速度相同；将不同的小球从斜面的相同高度释放，小球到达水平面时的速度是相同的；他应该比较上表中2、3两次实验；
②实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，属于转换法；
（2）图2中小球释放的高度不同，质量相同，所以探究的是速度与动能的关系，比较上表中1、2两次实验可以得到结论是：在质量相同的情况下，速度越大，动能越大；
（3）从图象可知，车的质量越小，速度越快．车的质量越大，速度越慢．
故答案为：（1）①相同；不同；相同；2；3；②木块被撞击后运动的距离的大小；
（2）速度；1；2；在质量相同的情况下，速度越大，动能越大；（3）质量；越小．

点评 掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素．掌握用转换法和控制变量法研究动能大小、重力势能大小的影响因素．通过实验数据能进行实验结论的总结．

练习册系列答案
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（3）闭合开关后，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，灯泡正常发光，此时电流表示数如图2所示，其示数为0.2A，则该小灯泡的额定功率是0.5W．
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  次数  U/N I/A  P/W  灯泡发光情况
    1  1.00  0.14  0.14    很暗
    2 2.00 0.18 0.36  比正常暗些
  3 3.00 0.22 0.66  比正常亮些
分析表中实验数据和现象可发现，对同一盏灯：①其亮暗决定于灯的实际功率，②其灯丝电阻会随功率的增大而增大，原因是灯丝的电阻随温度的升高而变大．
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