题目内容
1．
动能的大小与哪些因素有关呢？小雨猜想：（1）动能的大小可能与物体质量有关；
（2）动能的大小可能与物体运动速度有关．
为了探究动能的大小与哪些因素有关，小雨用同一个斜面、同一个长木板和同一个纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲乙丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析，得出结论，上述实验中：
（1）小雨是通过纸盒移动的距离来比较小球动能的大小；
（2）从控制变量法来看，甲乙两次让小球从斜面上同一位置A滚下是为了控制到达水平面时的速度相同．
分析 （1）将小球动能的大小通过纸盒移动的距离来反映，是一种转换的思想；
（2）根据控制变量法的思想，要研究动能大小与质量的关系，就要保持速度相同．
解答 解：（1）动能大小体现在对外做功的多少，可以通过纸盒移动的距离来比较动能的大小；
（2）要研究物体动能大小与质量的关系，就要保持物体的速度相同，所以甲乙两次让小球从斜面上同一位置A滚下是为了控制小球到达水平面时的速度相等．
故答案为：（1）纸盒移动的距离；（2）到达水平面时的速度．
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．
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6．今年入春以来，我国先后发生了多次沙尘暴，沙尘暴肆虐我国华北、华中、华南等地区，还影响到香港、台湾地区，甚至涉及了大半个亚洲．历史上2007年2月28日，从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节到第11节车厢相继被推翻（如图）．看了这个报道后，某研究小组为探究沙尘暴的威力，进行了模拟研究．如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝的阻值为100欧，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触，电源电压为10V．研究小组的小明同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小（p）与电压表的读数（U）成正比．他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素进行了如下的实验研究：
实验 1：在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如表．
实验2：在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量时电压表的示数．
（1）无风时，电压表示数为多少？电路中的电流时多少？
（2）为何不在电路中串联电流表，将电流表改成风力表？
（3）根据实验1及上表中数据可知电压表示数与风速的关系；小明对实验2中数据进行分析处理，发现单位面积上所受到的风力（p）与含沙量（ρ）成正比．请你写出单位面积上所受到的风力大小（p）与风速（v）和含沙量（ρ）的关系式．（设比例系数为k）．
（4）若问题3中关系式的比例系数k为0.6，请计算当被推翻的车厢高度h为3m，车厢长度l为25m，车厢质量为50t，铁轨间距d为1.5m，沙尘暴中含沙量为5kg/m3，当时的风速至少为多大？（g=10N/kg，假设车厢是规则物体，风力集中作用在车厢的重心且与车厢侧面垂直）．
实验 1：在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如表．
实验2：在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量时电压表的示数．
| 风速v（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 电压表示数（V） | 0.6 | 2.4 | 5.4 | 9.6 |
（2）为何不在电路中串联电流表，将电流表改成风力表？
（3）根据实验1及上表中数据可知电压表示数与风速的关系；小明对实验2中数据进行分析处理，发现单位面积上所受到的风力（p）与含沙量（ρ）成正比．请你写出单位面积上所受到的风力大小（p）与风速（v）和含沙量（ρ）的关系式．（设比例系数为k）．
（4）若问题3中关系式的比例系数k为0.6，请计算当被推翻的车厢高度h为3m，车厢长度l为25m，车厢质量为50t，铁轨间距d为1.5m，沙尘暴中含沙量为5kg/m3，当时的风速至少为多大？（g=10N/kg，假设车厢是规则物体，风力集中作用在车厢的重心且与车厢侧面垂直）．
用道钉撬铁路枕木上的道钉，如图，撬把长1.5m，撬尖长6cm，道钉对撬的阻力是5000N，
