题目内容

13．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）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景，据此你能得出的结论是速度相同时，物体的质量越大，动能越大；
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景，据此你能得出结论是质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大；
（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？不能，理由是小球和木块不会静止，会永远运动下去；
（4）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”或“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探究，得到的数据如表：
 实验序号小球的质量m/g 小球自由滑下的高度h/cm  木块被撞后运动的距离s/m
 1 30 10 4
 2 30 20 16
 3 60 10 8
（a）为了探究“超载”安全隐患，应选择1、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、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）分析图甲，两小球的质量不同，可探究动能与质量的关系；分析乙图，两小球所处的高度不同，到达平面时的速度不同，可探究动能与速度的关系；
（2）分析图乙，小球滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，可探究动能与速度的关系；
（3）由牛顿第一定律内容分析回答；
（4）a、研究超载危害，应控制速度相等，即小球下滑的高度相同而质量不同，分析表中实验数据，然后答题；
b、应用控制变量法，分析表中实验数据，然后答题．

解答 解：
（1）图甲，两小球滚下高度相同，速度相同，两小球的质量不同，探究的是动能与质量的关系，得出的结论是，速度相同时，物体的质量越大，动能越大；
（2）图乙两小球的质量相等，滚下的高度不同，探究的是动能与速度的关系；
图乙中两小球的质量相同，滚下的高度越大，到达水平面的速度越大，将木块推得越远，得出的结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大；
（3）若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去．木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定．所以铁球动能的大小就无法比较；
（4）a、研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3所示实验进行比较；
b、为了探究“超速”安全隐患，应选择1、2两个序号的实验进行比较；由表中实验数据可知，在同等条件下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）速度相同时，物体的质量越大，动能越大；
（2）质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大；
（3）不能；小球和木块不会静止，会永远运动下去；
（4）（a）1、3；（b）1、2；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．从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键．

练习册系列答案
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4．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关，他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验．下表是他们记录的实验数据．
序号G动/NG物/NnF/Nη
①1331.566.7%
②1431.970.2%
③2432.3
④1422.871.4%
（1）从序号①和②中的数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关
（2）请计算出表中空白处的数据，为58.0%，分析序号②和③中的数据可知，滑轮组机械效率高低与动滑轮的重力有关．
（3）若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系，应参考序号②和序号④中的数据．
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（1）请分析估价两套实验方案．
（2）下表是某小组的测量数据．
时间t/min0246810121316182022242628
温度T/℃3336403846484848484849505l5253
请根据表中的数据在图2所示的坐标中绘出“温度一时间”的图象．
（3）该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）．
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（3）最终天平平衡后，右盘砝码和标尺游码如图乙，则小石块的质量为78.4g．
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