Question

16．在探究“物體的動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量相同的鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖甲所示．請回答下列問題：

（1）該實驗的目的是研究鐵球碰撞木塊前（選填“在斜面上滾動時”、“碰撞木塊前”、或“碰撞木塊后”）的動能大小與速度的關系．
（2）該實驗得出的結論是質量一定時，速度越大，動能越大．
（3）質量大和質量小的鐵球撞擊木塊后，木塊滑行時受到的摩擦力分別是f_甲、f_乙，則f_甲=f_乙．（選填“＞”、“＜”或“﹦”）
（4）做完該實驗后，小明同學結合課本上乙圖思考為什么在同樣的道路上，不同車型的限制速度不一樣？這是因為如果車的速度相同，質量大的，動能大，行駛時危險性就大．

Answer 1

分析 （1）（2）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；
（3）摩擦力的大小取決于壓力和接觸面的粗糙程度，如果壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變則物體運動時的摩擦力就沒有改變；
（4）由于動能與質量和速度有關，對于質量較大的車，允許的速度就比質量較小的車的速度低；

解答 解：（1）動能的大小與物體的速度和質量有關，讓質量相同的鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，目的是研究鐵球碰撞木塊前的動能大小與速度的關系；
（2）動能的大小與物體的速度和質量有關，質量一定時，速度越大，動能越大；
（3）兩次實驗木塊移動過程中，因沒有改變木塊和接觸面（即壓力和接觸面的粗糙程度均不變），所以木塊滑行時受到的摩擦力相同，即f_甲=f_乙；
（4）由于動能與質量和速度有關，對質量較小的車，其允許的速度可大一些；如果車的速度相同，質量大的，動能大，行駛時危險性就大．
故答案為：
（1）碰撞木塊前；速度；（2）質量一定時，速度越大，動能越大；（3）=；（4）速度，質量；

點評 明確本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉換法．