Question

利用如图所示的装置探究动能的大小与什么因素有关．让钢球从固定的斜面上由静止滚下，打到水平面上的一个小木块上，能将木块撞出一段距离．小木块被撞后运动的距离越长，则表明钢球碰撞前的

动能

越大．
（1）将质量不同的钢球从同一高度滚下，观察并记录小木块被撞后前进的距离，此举的目的是研究动能和

质量

的关系；让不同的钢球从同一高度滚下是为了

使钢球到达水平面时的速度相同

；
（2）为了研究动能和速度的关系，应将

相同

质量的钢球在

不同

高度的地方由静止滚下．（选填“相同”、“不同”）
（3）本实验探究的过程中采用的研究方法主要有转换法和

控制变量法

；
（4）钢球在斜面轨道上向下滚动的过程中，

重力势

能转化为

动

能，小木块在水平面运动的过程中，小木块的

动

能不断减少，小木块的

重力势

能保持不变．
（5）有人测量了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的速度和动能，如表所示，分析表中数据，可以看出速度、质量都影响物体动能的大小，但其中影响较大的则是

速度

．

物体	质量m/kg	速度v/m?s-1	动能E/J
牛	约600	约0.5	约75
中学生	约50	约6	约900

Answer 1

分析：掌握转换法的应用，实验中钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块被撞击的越远；
（1）动能的大小与物体的质量和速度有关，要探究动能与质量或速度的关系，应保持速度或质量不变；
（2）（3）要探究动能与速度的关系，应保持钢球的质量相同，速度不同，应将钢球从不同的高度由静止滚下，用到了控制变量法；
（4）钢球滚下的过程中，由于高度不断减小，所以钢球的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，机械能不变；
（5）人与牛的质量速度都不同，动能也不同，要从他们的倍数入手．

解答：解：小木块被撞后运动的距离越长，则表明钢球碰撞前的动能越大；
（1）将质量不同的钢球从同一高度滚下，速度相同，质量不同，可以探究动能与质量的关系；
让不同的钢球从同一高度滚下，是为了使钢球到达水平面时的速度相同；
（2）为了研究动能和速度的关系，应使质量相同速度不同，所以应将相同质量的钢球从不同的高度由静止滚下；
（3）实验中通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小，用到转换法；
要探究动能与速度的关系，应使质量相同，用到控制变量法；
（4）钢球在斜面轨道上向下滚动的过程中，钢球的重力势能转化为动能，小木块在水平面运动的过程中，小木块速度减小，动能减少，但重力势能不变；
（5）由表中数据知，牛的质量是人的质量的12倍，人的速度是牛的12倍，两者倍数相同，而人的动能远大于牛的动能，所以，对动能大小影响较大的因素是速度．
故答案为：动能；（1）质量；使钢球到达水平面时的速度相同；（2）相同；不同；（3）控制变量法；（4）重力势；动；动；重力势；（5）速度．

点评：此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论．同时考查了能量间的转化．