Question

20．為了“探究物體動能大小與哪些因素”有關(guān)，同學(xué)們設(shè)計了圖甲、乙所示的實驗裝置來進行實驗．
（1）圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景．據(jù)此你能得到的結(jié)論是速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大．
（2）圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從A、B由靜止自由釋放，然后與放在水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景，據(jù)此你能得出結(jié)論是質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大．

（3）實驗中通過觀察小球推動木塊運動的距離的大小，來判斷小球動能的大�。�
（4）本實驗裝置的水平面如果絕對光滑，便無法得出結(jié)論，理由是如果水平面絕對光滑，小球推木塊運動時，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去，木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定，所以小球動能的大小就無法比較．
（5）實驗后，同學(xué)們聯(lián)想到在公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個對動能影響更大，于是利用上述器材進行了實驗測定，得到的數(shù)據(jù)如表．

實驗序號	小球的質(zhì)量m/g	小球自由滾下的高度h/cm	木塊被撞后運到的距離s/m
1	30	10	4
2	30	20	16
3	60	10	8

為了探究“超載”隱患時，應(yīng)選擇1、3序號的實驗進行比較．同學(xué)們認真分析了表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，由此進一步分析可知：當發(fā)生交通事故時，由于超速造成的危害更嚴重．

Answer 1

分析 （1）分析圖甲，兩小球的質(zhì)量不同，可探究動能與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）分析圖乙，小球滾下的高度不同，到達水平面的速度不同，可探究動能與速度的關(guān)系；
（3）實驗中通過觀察小球推動木塊運動的距離的大小，來判斷小球動能的大小，利用轉(zhuǎn)換法；
（4）由牛頓第一定律內(nèi)容分析回答；
（5）研究超載危害，應(yīng)控制速度相等，即小球下滑的高度相同而質(zhì)量不同，分析表中實驗數(shù)據(jù)，然后答題．

解答 解：（1）圖甲，兩小球滾下高度相同，到達水平面的速度相同，兩小球的質(zhì)量不同，探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系，得出的結(jié)論是：速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；
（2）圖乙中兩小球的質(zhì)量相同，滾下的高度越大，到達水平面的速度越大，將木塊推得越遠，得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；
（3）實驗中通過觀察小球推動木塊運動的距離的大小來判斷小球動能的大小，運用了轉(zhuǎn)換法；
（4）如果水平面絕對光滑，小球推木塊運動時，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去；木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定，所以小球動能的大小就無法比較．
（5）研究超載隱患時，應(yīng)控制小球運動的速度相同而質(zhì)量不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇1、3實驗進行比較；
由表中實驗數(shù)據(jù)分析可知，在同等條件下超速帶來的安全隱患更大一些．
故答案為：
（1）速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；
（2）質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；
（3）小球推動木塊運動的距離；
（4）如果水平面絕對光滑，小球推木塊運動時，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠運動下去，木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定，所以小球動能的大小就無法比較；
（5）1、3；超速．

點評 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(zhuǎn)換法．從圖中現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、速度的不同是此題的關(guān)鍵．