Question

4．小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如圖1，小宇猜想限速的原因可能是：車輛的動能越大，發(fā)生交通事故后果越嚴重．
（1）探究小宇的猜想，如圖2所示讓鐵球從斜面上滾下撞擊木塊，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：

序號	鐵球質(zhì)量m/g	鐵球起始高度h/cm	木塊撞擊后的距離s/cm
1	100	10	15
2	100	20	26
3	200	20	41

①小宇為了動能與物體質(zhì)量的關(guān)系，使鐵球到達斜面底端時速度相同（“不同”或“相同”），他將質(zhì)量不同（“不同”或“相同”）的鐵球從斜面的相同（“不同”或“相同”）高度釋放，他應(yīng)該比較上表中2、3兩次實驗；
②實驗時鐵球從斜面上釋放，通過改變鐵球的質(zhì)量、速度，比較木塊被撞擊后運動的距離的大小的現(xiàn)象來反映鐵球動能的大�。�這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）圖2探究的是動能與速度的關(guān)系，比較上表中1、2兩次實驗可以得到與之相對應(yīng)的結(jié)論，其結(jié)論是在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，動能越大
（3）小宇通過互聯(lián)網(wǎng)找到一幅車的質(zhì)量與限制車速關(guān)系的坐標(biāo)圖象．如圖3，請你判斷車輛的質(zhì)量越大，限制車速越�。�（填：“越大”或“越小”）

Answer 1

分析 （1）此實驗把動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大；實驗過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一鋼球，這樣可以保證小球的質(zhì)量相同．常用的物理學(xué)研究方法有：等效法、模型法、比較法、分類法、類比法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法等．分析每個實驗所采用的方法，找出與此相同的．
（2）分析圖圖2所示兩次實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題；
（3）分析圖象，車的質(zhì)量與行駛速度成反比．

解答 解：（1）①為了小宇為了動能與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制小球的速度相同；將不同的小球從斜面的相同高度釋放，小球到達水平面時的速度是相同的；他應(yīng)該比較上表中2、3兩次實驗；
②實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷物體動能的大小，屬于轉(zhuǎn)換法；
（2）圖2中小球釋放的高度不同，質(zhì)量相同，所以探究的是速度與動能的關(guān)系，比較上表中1、2兩次實驗可以得到結(jié)論是：在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，動能越大；
（3）從圖象可知，車的質(zhì)量越小，速度越快．車的質(zhì)量越大，速度越慢．
故答案為：（1）①相同；不同；相同；2；3；②木塊被撞擊后運動的距離的大��；
（2）速度；1；2；在質(zhì)量相同的情況下，速度越大，動能越大；（3）質(zhì)量；越�。�

點評 掌握動能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素．掌握用轉(zhuǎn)換法和控制變量法研究動能大小、重力勢能大小的影響因素．通過實驗數(shù)據(jù)能進行實驗結(jié)論的總結(jié)．