Question

19．如圖所示是某同學“探究動能的大小與哪些因素有關的實驗裝置圖．實驗中采用的器材有：斜面、金屬球、木塊、刻度尺等．
①實驗中是通過觀察木塊滑行距離的長短，比較金屬球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；要研究物體的動能跟質量的關系，就要改變物體的質量，同時控制速度不變．具體辦法是：換用不同質量的金屬球，并讓它們從斜面同一高度沿斜面靜止滑下．
②某同學利用上述實驗裝置和（1）的方法探究“動能的大小與質量”的關系，將不同質量的小球從斜面上同一高度由靜止滑下，記錄數據如下表：

鋼球的質量m/g	50	100	150	200	250
木塊滑行距離S/m	0.12	0.24	0.36	0.48	0.60

根據以上實驗數據可得出：在速度相同的條件下，物體動能的大小與質量的關系是成正比關系．
③同學們為了進一步探究質量和速度誰對動能的影響較大時，他們借助速度傳感器和其他儀器，通過探究得出了表一、表二兩組數據：分析這兩組數據可知：速度對物體的動能影響較大． 其理由是質量增加到原來的2倍，動能增加為原來的2倍，速度增加到原來的2倍，動能增加為原來的4倍．
表一（鋼球撞擊時的速度為v=8cm/s）

序號	鋼球質量m/g	木塊滑行距離S/cm
1	100	10
2	200	20
3	300	80

表二（鋼球質量為m=100g）

序號	鋼球撞擊速度v/cm．s-1	木塊滑行距離S/cm
1	8	10
2	16	40
3	24	90

Answer 1

分析 （1）動能的大小不能直接比較大小，通過小球推動木塊移動的距離來反映，推的越遠，動能越大．這種方法是轉換法．
（2）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．
（3）利用控制變量法研究動能大小的影響因素．

解答 解：①實驗中是通過觀察木塊被推動移動的距離長短，比較金屬球對木塊做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小；
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．
②根據表格的實驗數據可得出：在速度相同的條件下，質量變為2倍，木塊滑行距離變為2倍，動能變為2倍，即物體動能的大小與質量成正比；
③表一中速度一定時，質量增大到原來的2倍、3倍，動能增大到原來的2倍、3倍．表二中質量一定時，速度增大到原來的2倍、3倍，動能增大到原來的4倍、9倍．可見速度對動能影響比較大．
故答案為：①木塊滑行距離的長短；不同質量的金屬球；斜面同一高度；②成正比；③速度；質量增加到原來的2倍，動能增加為原來的2倍，速度增加到原來的2倍，動能增加為原來的4倍．

點評 （1）掌握用控制變量法和轉換法研究動能大小的影響因素．
（2）掌握動能大小的影響因素．
（3）學會利用實驗數據分析實驗結論．