Question

19．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让铁球从斜面上撞击木块，记录的实验数据如表：

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
1	100	10	15
2	100	20	26
3	200	20	41

①为了使铁球到达斜面底端时速度相同，小宇将质量不等的铁球从斜面的同一高度释放；
②物理学中将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这种研究方法叫转化法．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来反映铁球动能的大小．
③探究动能与速度、质量的关系，综合表中实验数据可得出的结论是速度越大，质量越大，动能就越大．
（2）下列实例中与此实验研究方法相同的是C
A、推导密度公式
B、认识电流时，用水流进行类比
C、用吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的强弱
（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所示，请你判断车辆的质量越大，限制车速越小．（填“越大”或“越小”）

Answer 1

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；
（2）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．
（3）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．
（4）分析图象，车的质量与行驶速度成反比．

解答 解：（1）①实验中，为了控制铁球到达下端时具有相同的速度，要保持小球在斜面上的高度相同；
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；
③控制质量不变，改变小球下滑的高度，则高度不同，小球与木块相碰时的速度不同，高度越高，小球与木块相碰时的速度越大；说明了质量相同的物体运动的速度越大，它的动能就越大；改变小球的质量，由同一高度滑下，则小球与木块相碰时的速度相同；得出的实验现象为质量越大的物体把木块撞的越远，说明了运动速度相同的物体质量越大动能越大；
（2）A、推导密度公式是采用比值定义法；
B、研究电流时，把它与水流相比；采用的是“类比法”，
C、用吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法．
探究动能与速度、质量的关系，采用转换法来判断动能的大小，因此与研究动能因素实验方法相同的是C．
（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）同一；木块被撞击后运动的距离；速度越大，质量越大，动能就越大；（2）C；（3）质量；越小．

点评 （1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素．
（2）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．
（3）通过实验数据能进行实验结论的总结．