Question

3．如圖所示為探究“物體動能的大小跟哪些因素有關”的實驗．實驗步驟如下：
I．讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止滾下，觀察木塊被撞擊后移動的距離；
II．讓不同質量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止滾下，觀察木塊被撞擊后移動的距離．
回答下列問題：

（1）步驟I是為了研究動能大小與速度的關系．
（2）步驟II是為了研究動能大小與質量的關系．
（3）步驟III中讓不同質量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止滾下的目的是保持撞擊木塊的時候速度相同，木塊的作用是為了比較鋼球的大�。�物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測最的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理最間接測量．這種研究問題的思想方法叫做轉換法．
（4）小明實驗后閱讀了右邊老師提供的數據，發現其中對動能的影響較大的是速度．

物體	質量m（kg）	速度v（m/s）	動能E（J）
牛	600	0.5	75
中學生	60	5	700

（5）根據上題推測物體的動能（E）與質最（m）、運動速度（v）的定量關系，正確的是C
A．E=mv            B．E=$\sqrt{mv}$      C．E=$\frac{1}{2}$mv²．

Answer 1

分析 （1）掌握控制變量法的應用：動能的大小與物體的速度和質量有關，要探究動能和速度的關系，需保持質量相同，要探究動能和質量的關系，需保持速度相等；
（2）掌握轉換法的應用，實驗中通過木塊被撞擊后移動的距離來表示小球動能的大小．
（3）在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象，將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題，將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法，稱為“轉換法”．
（4）動能大小的影響因素：質量和速度．質量越大，速度越大，動能越大；
（5）通過物體質量、速度和動能的倍數關系得出結論．進一步得出物體的動能（E）與物體的質量（m）和運動速度（v）的定量關系．

解答 解：（1）步驟A讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止滾下，小球的質量相同，撞擊木塊時的速度不同，是為了研究動能大小與速度的關系；
（2）步驟B讓不同質量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止滾下，小球撞擊木塊前的速度相同，質量不同，可以研究動能大小與質量的關系；
（3）步驟III中讓不同質量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止滾下的目的是保持撞擊木塊的時候速度相同，木塊的作用是為了比較鋼球的大小．物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測最的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理最間接測量．這種研究問題的思想方法叫做轉換法；
（4）物體的質量和速度同時影響動能的大小，中學生的質量是牛的$\frac{1}{10}$，速度是牛的10倍，如果質量和速度對動能影響相同時，動能應該相同，但動能卻比牛大得多，主要是因為速度大造成的．
（5）速度對物體動能的影響大于質量的影響，因此應該突出速度的重要，所以公式為C．
故答案為：（1）速度；（2）質量；（3）保持撞擊木塊的時候速度相同；轉換；（4）速度；（5）C．

點評 此題是探究“物體動能的大小跟哪些因素有關”的實驗，典型地體現了控制變量法和轉換法在實驗中的應用．