Question

5．如圖是“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被推動(dòng)的距離的大小，來判斷小球動(dòng)能的大�。�
（2）實(shí)驗(yàn)中為了研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系．需要控制小球撞擊時(shí)的速度不變，具體的控制方法是使不同質(zhì)量的小球從同一高度處滾下．
（3）質(zhì)量和速度誰對動(dòng)能的影響較大呢？小文所在的物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示．
表一（鋼球撞擊時(shí)的速度為8cm/s）

序號	鋼球質(zhì)量 m/g，	木塊滑行距離 s/cm
1	100	10
2	200	20
3	300	30

序號	鋼球撞擊速度 v/m．s-1	木塊滑行距離 s/cm
1	8	10
2	16	40
3	24	90

①分析這兩組數(shù)據(jù)可以得出：速度對物體的動(dòng)能影響較大．
②分析表一這組數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論：在速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
分析表二這組數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論：在質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大．
③物理研究方法有許多，如等效替代法、類比法、轉(zhuǎn)換法、對比法、控制變量法；本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了兩種研究方法是控制變量、轉(zhuǎn)換．

Answer 1

分析 （1）若一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ�我們就說該物體具有能量，在實(shí)驗(yàn)中我們一般將物體具有能量的多少轉(zhuǎn)化為其能對外做功的多少，故此實(shí)驗(yàn)把物體具有動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離，距離越遠(yuǎn)表明小球的動(dòng)能越大．
（2）實(shí)驗(yàn)過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同，當(dāng)研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇同一鋼球從不同的 高度釋放，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同；即只有這樣實(shí)驗(yàn)才更為科學(xué)嚴(yán)密．
（3）在實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法分別研究動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)速度和質(zhì)量的關(guān)系；分析表一可知?jiǎng)幽艽笮‰S質(zhì)量的變化情況，分析表二可知?jiǎng)幽艽笮‰S速度的變化情況，通過比較可以判斷質(zhì)量和速度之中誰對動(dòng)能大小影響更大．

解答 解：（1）在該實(shí)驗(yàn)中我們用到了轉(zhuǎn)換的方法，即將小球動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)化為其對木塊做功的多少來比較，即小球推動(dòng)木塊越遠(yuǎn)，其對木塊所做的功就越多，即具有的動(dòng)能就越大；反之就越少；
（2）由于動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，故想研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制速度不變，故只需將不同質(zhì)量的小球從同一高度釋放，比較其推動(dòng)木塊所移動(dòng)的距離大小即可．
（3）由表一知，小球的速度相同，質(zhì)量增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離也為原來的幾倍；
由表二知，小球的質(zhì)量相同，小球的速度增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離便為原來的幾的平方倍，可知速度對動(dòng)能的影響更大．
本次實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）木塊被推動(dòng)的距離；（2）使不同質(zhì)量的小球從同一高度處滾下；（3）①速度；②在速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；③在高度相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；控制變量；轉(zhuǎn)換．

點(diǎn)評 此題是“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)考查了學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析能力，特別是（3）問中體現(xiàn)的較為明顯．