Question

17．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）实验中是通过观察木块滑行距离的长短，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；要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：换用不同质量的金属球，并让它们从斜面同一高度沿斜面由静止滑下．
（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？不相符（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）质量和速度谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步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）				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

分析这两组数据可以得速度 对物体的动能影响较大，因为动能与质量成正比，与速度的二次方成正比．

Answer 1

分析 （1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．
（2）动能的大小不能直接比较大小，通过小球推动木块移动的距离来反映，推的越远，动能越大．这种方法是转换法．
（3）根据表格中数据，通过质量、速度的变化及木块被推动的距离分析得出结论．

解答 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）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．
其可看出动能与物体的质量成正比，与速度的二次方成正比．
故答案为：（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；速度的二次方．

点评 （1）掌握用控制变量法和转换法研究动能大小的影响因素．
（2）掌握动能大小的影响因素．
（3）学会利用实验数据分析实验结论．