Question

【題目】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置探究“物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系”。將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時(shí)，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

（1）從上表看出，本實(shí)驗(yàn)中研究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)的研究對(duì)象是_____。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察_____來(lái)判斷研究對(duì)象的動(dòng)能大小。

（2）控制鋼球下擺高度不變，目的是保證鋼球在最低點(diǎn)時(shí)的_____ 不變。通過(guò)前3組數(shù)據(jù)中第_____兩組數(shù)據(jù)可以得出：在速度不變的情況下，物體的動(dòng)能隨著其質(zhì)量的增大而增大。

（3）讓質(zhì)量相同的鋼球從不同高度擺下，鋼球下擺高度增大，鋼球在最低點(diǎn)時(shí)的速度增大。從前3組數(shù)據(jù)中第_____兩組數(shù)據(jù)可以得出：在質(zhì)量不變的情況下，物體的動(dòng)能隨著其速度的增大而增大。

（4）在第 4 組實(shí)驗(yàn)中，木塊被撞后滑出木板，需要重做本組實(shí)驗(yàn)。甲同學(xué)建議換用同樣材質(zhì)較長(zhǎng)的木板，乙同學(xué)建議換一個(gè)較大的木塊，丙同學(xué)建議降低鋼球下擺的高度。你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采用_____同學(xué)的建議。

Answer 1

【答案】 鋼球 木塊運(yùn)動(dòng)的距離 速度 2 、3 1 、2 甲

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)的目的是探究“物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系”，由題，將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時(shí)，撞擊水平木板上的木塊，即鋼球的動(dòng)能與其質(zhì)量和速度的關(guān)系，所以研究對(duì)象是鋼球；

在該實(shí)驗(yàn)中用到了轉(zhuǎn)換法，即將鋼球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其對(duì)木塊做功的多少來(lái)比較，鋼球推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)，它對(duì)木塊做的功越多，它具有的動(dòng)能就越大；反之就越小。所以實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)判斷研究對(duì)象的動(dòng)能大小。

（2）讓鋼球從某一高度由靜止釋放，在向下擺動(dòng)的過(guò)程中重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大。控制鋼球下擺高度不變，目的是保證鋼球在最低點(diǎn)時(shí)的速度不變。

從表中數(shù)據(jù)可知，第2、3兩組數(shù)據(jù)鋼球下擺高度相同，質(zhì)量越大，木塊滑行距離越遠(yuǎn)，可以得出：在速度不變的情況下，物體的動(dòng)能隨著其質(zhì)量的增大而增大。

（3）讓質(zhì)量相同的鋼球從不同高度擺下，鋼球下擺高度增大，鋼球在最低點(diǎn)時(shí)的速度增大。從前3組數(shù)據(jù)中第1 、2兩組數(shù)據(jù)鋼球的質(zhì)量相同，鋼球下擺高度越大，木塊滑行距離越遠(yuǎn)，可以得出：在質(zhì)量不變的情況下，物體的動(dòng)能隨著其速度的增大而增大。

（4）2 、3 、4三次實(shí)驗(yàn)的目的是探究動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，所以第4次實(shí)驗(yàn)應(yīng)保證鋼球的質(zhì)量、木塊的質(zhì)量、鋼球下擺的高度都不變，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊被撞后滑出木板，所以應(yīng)換用同樣較長(zhǎng)的木板，故采用甲的建議。