Question

在探究“動能大小與哪些因素有關”的活動中，提供以下器材：中間有溝槽的木質軌道（如圖，其中AB部分傾斜并與平直部分BC平滑連接，溝槽較為光滑）、大小與溝槽相當的玻璃球、鐵球各一只、輕質彈簧、刻度尺各一個．

(1)利用這套器材進行實驗時，可以通過比較       的大小，來比較小球動能的大小．
(2)為了研究動能與質量大小的關系，應讓玻璃球和鐵球分別從         釋放。研究后得出的結論是：                                         ．
(3)課外興趣小組活動中，物理老師曾經告訴同學們“重力勢能的大小與物體被舉起的高度成正比”．善于動腦的小明利用上述器材，設計了一個研究彈簧彈性勢能E_彈與壓縮量x之間關系的實驗方案：（實驗裝置如下圖）用某個小球將彈簧壓縮并測量出壓縮量x；松手釋放小球并在木板上記下小球上沖到達的最高位置；用刻度尺測量出小球上升的高度h．右表數據是小明的實驗記錄，由表中可知，若壓縮量x＝1.00cm時，小球上升的高度h₁，壓縮量x＝2.50cm時，小球上升的高度h₂，則h₁     h₂（選填“>”“<”或“＝”）
(4)若第三問中小球到達最高點時彈性勢能全部轉化為重力勢能．分析數據后發現彈簧彈性勢能E_彈與壓縮量x         正比？ （選填“成”或“不成”）

Answer 1

（1）彈簧被壓縮的長度（彈簧的壓縮量） （2）同一高度 速度一定，質量越大，動能越大 （3）＜ （4）不成

試題分析：(1)觀察圖片或回想課本實驗中通過比較木塊移動的距離來判斷物體動能的大小的方法，得出利用這套器材進行實驗時，可以通過比較彈簧被壓縮的長度（彈簧的壓縮量）的大小，來比較小球動能的大小；（2）由控制變量法可知為了研究動能與質量大小的關系，必須在其他條件相同時，選擇不同質量的小球進行實驗，讓玻璃球和鐵球（質量不同）分別從同一高度釋放，結論是：速度一定，質量越大，動能越大；（3）觀察數據記錄表中數據，并進行分析可知：小球上升的高度隨著彈簧壓縮量的增大而增大，所以有h₁＜ h₂；（4）分析表中數據，當彈簧壓縮量分別為原來的2、3、4倍時，小球上升的高度并不是對應為原來的2、3、4倍，由題意可知彈簧的彈性勢能與小球的重力勢能相等，既小球的高度變化代表彈簧的彈性勢能，所以分析數據后發現彈簧彈性勢能E_彈與壓縮量x不成正比。