Question

9．如圖所示是“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置．
（1）實驗中通過觀察木塊移動距離s的大小，來判斷小球動能的大小，這種方法在物理學上稱為轉換法（選填“控制變量法”、“轉換法”）．
（2）當研究動能的大小與速度的關系時，應該選用質量相同的兩個小球從斜面上不同高度由靜止滾下（選填“相同”或“不同”）．
（3）某同學利用上述實驗裝置“探究動能大小與質量”的關系，它將不同質量的小球從斜面上由靜止自由滑下，實驗記錄數據如下：

鋼球的質量m/kg	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
木塊滑行距離s/m	0.12	0.10	0.12	0.12	0.11	0.13	0.12

該同學根據以上實驗數據得出物體的動能大小與質量無關，你認為實驗結論與物理事實是否相符？不相符（選填：相符或不相符）；你認為出現此實驗現象的主要原因是沒有控制小球從同一高度靜止滑下．

Answer 1

分析 （1）將小球動能的大小通過木塊移動的距離來反映，是一種轉換的思想；
（2）研究動能的大小與速度關系時，控制質量相同，速度不同；應選擇同一小球，這樣可以保證小球的質量相同；速度是通過控制小球在斜面上的高度來實現的．
（3）要研究物體的動能跟質量的關系，采用控制變量法，就要改變物體的質量，同時控制速度不變，不同質量的物體從同一高度下滑時，下滑到水平面的速度相同．實驗時，采用不同質量的金屬球從同一高度下滑．

解答 解：（1）小球動能的大小體現在對外做功的多少，可以通過木塊移動的距離s來比較動能的大小；通過觀察木塊移動的距離s來比較小球動能的大小時用到了轉換法；
（2）當研究動能的大小與速度關系時，應該控制小球的質量相同，速度不同，則應使質量相同的小球從不同的高度滾下；
（3）分析實驗數據可得出“物體的動能大小與質量無關”的結論，與物理事實不相符；
實驗時采用控制變量法，就要改變物體的質量，同時控制速度不變，即讓不同質量的物體從同一高度靜止下滑，下滑到水平面的速度相同，所以，出現此實驗現象的原因是沒有控制小球從同一高度靜止滑下．
故答案為：（1）木塊移動距離s；轉換法；（2）相同；不同；（3）不相符；沒有控制小球從同一高度靜止滑下．

點評 此題是“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗，考查了控制變量法和轉換法在實驗中的應用，同時考查了學生對數據的分析能力，要明確：
（1）用控制變量法研究動能大小的影響因素，用轉換法表示動能的大小；
（2）不同質量的物體，在同一高度自由落下，到達地面的速度相同，越高自由落下時，到達地面的速度越大；
（3）分析時，一定抓住變量和不變量．