Question

【題目】小杰同學(xué)猜想動能的大小可能與物體質(zhì)量和運動速度有關(guān)。于是設(shè)計了如圖所示的實驗，讓小球沿一光滑斜面向下運動，與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止。

（1）圖甲是控制兩球的_____相等，探究的是動能與_____的關(guān)系，得出的結(jié)論是：_____；

（2）圖乙中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球打到水平面時，具有相同的_____。選用乙探究的是動能與_____的關(guān)系。

（3）質(zhì)量與速度誰對動能的影響較大呢？小杰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)表如表一和表二所示。分析這兩組數(shù)據(jù)可以得出：_____對物體的動能影響較大，依據(jù)是_____。

表一（鋼球撞擊時的速度為v＝8cm/s）

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

表二（鋼球質(zhì)量為m＝100g）

序號	鋼球質(zhì)量v/（cm/s）	木塊滑行距離s/m
1	8	10
2	16	40
3	24	90

Answer 1

【答案】質(zhì)量 速度 質(zhì)量相等時，物體的速度越大，動能越大 速度 質(zhì)量 速度 從表一、表二可知，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

【解析】

（1）影響動能大小的因素有質(zhì)量和速度，實驗過程要采用控制變量法；

（2）當研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一小球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同．

（3）利用控制變量法分別判斷木塊滑行距離與小球質(zhì)量、速度的關(guān)系，得出結(jié)論．

(1)由甲圖可知，兩球質(zhì)量相同，所以是控制兩球的質(zhì)量相等；而兩球所處高度不同，兩球到達斜面底端時的速度不同，故探究的是動能與速度的關(guān)系；根據(jù)甲圖可知，質(zhì)量相同時，小球從斜面上較高的高度滾下時，小球到達斜面底端的速度大，紙盒被撞擊后運動的距離遠，說明速度大的小球其動能大；由此得出結(jié)論：當質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能越大。

(2)選用圖乙時，從斜面的同一高度滾下，讓小球到達斜面底端的速度相同；圖乙中兩球的質(zhì)量不同，故選用圖乙探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系；

(3)由表一知，質(zhì)量增加幾倍，被撞擊后滑行的距離為原來的幾倍；由表二可知：速度增加幾倍；木塊被撞擊后滑行的距離便為原來的幾的平方倍，所以在質(zhì)量和速度增加相同的倍數(shù)時，速度對動能大小的變化影響較大。