Question

9．如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（m_A＞m_B）碰撞静止在同一水平面上的纸盒．实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时速度相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球的动能的大小．
（2）将甲与乙两实验比较可知，小球动能的大小与小球的速度有关．将甲与丙两实验比较可知，小球动能的大小与小球的质量有关．

行走的牛	约60J
跑百米的运动员	3×103J
飞行的步枪子弹	5×103J

（3）物理课本中给出了一些物体的动能，如上表所示．
请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断：物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系，你认为正确的是下面的哪一个？C
A．E=mv        B．E=$\sqrt{mv}$     C．E=$\frac{1}{2}$mv²．

Answer 1

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；小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的，小球动能的大小是通过物体B被推动移动的距离体现的；
（2）根据图中的相同点、不同点，利用控制变量法分析；
（3）通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出动能与质量、速度的关系；根据该关系进一步得出物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系

解答 解：（1）小球从斜坡的同一高度释放，小球滚下到达水平面的速度相等；实验中通过纸盒被撞击后被推动的距离来反映小球动能的大小，且纸盒移动的距离越大，说明小球的动能越大；
（2）将甲与乙两实验比较可知，小球的质量相同，从不同的高度滚下，速度不同，推动木块的距离不同，故小球动能的大小与小球的速度有关．将甲与丙两实验比较可知，小球的速度相同，质量不同，推动木块的距离不同，小球动能的大小与小球的质量有关．
（3）子弹的质量很小，约是运动员质量的$\frac{1}{6000}$，子弹的速度只是运动员的80倍，而它们的动能却差不多，说明速度对物体动能的影响更大．或者：运动员的质量约是牛的质量的$\frac{1}{10}$，运动员的速度是牛的速度的20倍，而运动员的动能却是牛动能的50倍，这说明速度对物体动能的影响更大．
速度对物体动能的影响大于质量的影响，因此应该突出速度的主要，所以公式为C；
故答案为：（1）速度；动能；（2）速度；质量；（3）C．

点评 本题考查了探究物体的动能大小与速度的关系实验，明确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．