Question

4．在探究“動能的大小與什么因素有關”時，同學們提出了如下猜想
猜想一：動能的大小可能與物體的密度有關；
猜想二：動能的大小可能與物體的運動速度有關；
猜想三：動能的大小可能與物體的質量有關．
老師提供如下實驗器材：刻度尺、四個金屬球（30g的鐵球、30g的鋁球、50g的鐵球、60g的銅球）、小木塊和長木板．
（1）同學們設計了如下實驗方案：按圖17組裝實驗器材，讓小球從斜面上由靜止?jié)L下，碰上水平面上的小木塊后，將木塊撞出一段距離，通過比較木塊被撞后運動的距離來判斷物體的動能大小，這樣做的依據是木塊被推動的距離大，則說明小球的動能大，反之則動能�。�
（2）為了驗證“猜想一”，應將30g的鐵球和30g的鋁球分別從斜面的同一（選填“不同”或“同一”）高度處由靜止?jié)L下，撞擊水平面上同一位置的小木塊，用刻度尺分別測量有關距離．
（3）為了驗證“猜想二”，小明所在小組的具體做法是：讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，撞擊水平面上同一位置的小木塊，用刻度尺分別測量有關距離．（本小題均選填“不同”或“同一”）
（4）小華所在的小組選用了30g的鐵球與50g的鐵球分別從同一斜面的同一高度由靜止釋放，目的是控制小球到達水平面速度相同．
（5）實驗后，同學們聯(lián)想到在許多交通事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，想進一步知道，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，得到的數據如表：

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

分析表格中對應的實驗數據可知：速度對物體的動能影響更大，當發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴重．

Answer 1

分析 （1）動能是物體由于運動而具有的能，其大小可以通過做功來體現(xiàn)出來，因此，在實驗中，可以通過轉換法，讓小球撞擊木塊，通過觀察木塊被推出的距離來比較動能的大�。�
（2）要探究動能大小和物體密度的關系，要注意使物體的質量和速度相同，只有密度不同；
（3）要探究動能與物體運動速度的關系，應使小球滾下后的速度不同，其它條件相同；
（4）根據實驗的要求可知，從同一高度由靜止釋放的目的是控制到達水平面速度相同；
（5）影響動能大小的因素有：質量和速度，物體質量越大，速度越大，動能越大．

解答 解：（1）物體動能的大小與物體的質量和物體的運動速度這兩個因素有關．通過比較小球推動木塊前進距離的大小反映小球動能的大小，木塊被推動的距離大，則說明小球的動能大，反之則動能��；
（2）猜想一：動能的大小可能與物體的密度有關，要驗證“猜想一”，應使小球的速度和質量相同，所以應將30g的鐵球和30g的鋁球分別從斜面的同一高度處由靜止?jié)L下；
（3）猜想二：動能的大小可能與物體的運動速度有關，要驗證“猜想二”，應使小球的質量相等，到達水平面的速度不相等，所以應讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下；
（4）小華所在的小組選用了30g的鐵球與50g的鐵球分別從同一斜面的同一高度由靜止釋放，目的是控制小球到達水平面速度相同；
（5）由表中實驗數據可知，在同等條件下速度對物體的動能影響更大，當發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴重．
故答案為：（1）木塊被推動的距離大，則說明小球的動能大，反之則動能��；（2）30g的鋁球；同一；（3）同一；不同；（4）控制小球到達水平面速度相同；（5）速度．

點評 根據猜想，影響動能大小的因素有多個，所以在探究過程中應用到控制變量法，特別要學習實驗中控制小球滾下速度的方法，同時注意轉化法的應用．