题目内容

7．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）让质量不同的钢球分别从同一轨道、同一高度由静止开始滚下，撞击水平轨道上同一位置处的物块，强调三个“同一”是为了保证钢球撞击物块时具有相同的初速度这种实验方法是控制变量法；
（2）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？不能 理由是木块将以恒定的速度一直运动下去．
（3）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“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测定，得到的数据如表：
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
130104
2302016
360108
（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择1和3两个序号的实验进行比较
（b）为了探究“超速”安全隐患，应选择1和2 两个序号的实验进行比较．
分析表格中对应的实验数据可知：速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．

分析 （1）动能的决定因素有两个：质量和速度．要利用控制变量法去研究．研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同．研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同．根据实验的典型特征判断这种方法名称．
（2）根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，运动后将保持匀速直线运动；
（3）动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．物体下落时重力势能转化为动能．重力势能跟质量和高度有关，动能跟质量和速度有关，同一个物体，下落到地面的速度取决于物体的高度．高度相同到达水平面的速度相同，越高到达水平面的速度越大．

解答 解：（1）起始点的高度是用来体现它们的速度，高度即速度相同．让不同的钢球从同一高度滚下是为了控制小球到达斜面的低端时的速度相同．控制变量法就是每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决问题的方法．本实验的做法属于控制变量法．
（2）若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动；不能达到探究目的；
（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大．选择到达水平面的速度相等，质量不同的1和3小球进行实验．
超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大．选择质量相等到达水平面速度不同的1和2小球．
表格中对应的实验数据可知速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
故答案为：（1）初速度；控制变量法；（2）不能；木块将以恒定的速度一直运动下去；（3）1和3；1和2；速度．

点评 掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素．自由下落的物体到达地面的速度取决于物体的高度，跟质量无关．

练习册系列答案
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