题目内容

14.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.
(1)图甲是让质量相同的小球沿同一斜面分别从A、B由静止自由释放,小球与放在水平面上的同一木块相碰到静止,你得出结论是质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大.
(2)图乙是让不同质量的小球沿同一斜面B处由静止自由释放,这样做的目的是小球刚滑到平面时初速度相同;小球分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止,你得到的结论是速度相同时,物体的质量越大,动能越大.
(3)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验,得到的数据如下表:
实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 
 1 30 10 4 
 230 20 16 
 360 10 8 
(a)为了探究”超载“隐患时,应选择1、3序号的实验进行比较.
(b)分析表格中对应的数据可知:速度对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
(4)如果还想探究力与运动的关系,需要添加的器材有棉布、毛巾.

分析 (1)分析图甲,小球质量相同,小球滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,可探究动能与速度的关系;
(2)分析图乙,小球滚下的高度相同,到达水平面的速度相同,两小球的质量不同,可探究动能与质量的关系;
(3)a、研究超载危害,应控制速度相等,即小球下滑的高度相同而质量不同,分析表中实验数据,然后答题;
b、应用控制变量法,分析表中实验数据,然后答题;
(4)如果还想探究力与运动的关系,则需改变接触面的粗糙程度,故还需添加棉布、毛巾等器材;

解答 解:(1)图甲两小球的质量相同,滚下的高度越大,到达水平面的速度越大,将木块推得越远,得出的结论是:质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;
(2)图乙两小球滚下高度相同,速度相同,两小球的质量不同,探究的是动能与质量的关系,得出的结论是,速度相同时,物体的质量越大,动能越大;
(3)a、研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择1、3所示实验进行比较;
b、由表中实验数据可知,在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些;
(4)如果还想探究力与运动的关系,则需改变接触面的粗糙程度,故还需添加棉布、毛巾等器材;
故答案为:(1)质量;质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;(2)小球刚滑到平面时初速度相同;速度相同时,物体的质量越大,动能越大;(3)(a)1、3;(b)速度;(4)棉布、毛巾.

点评 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.从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键.

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