Question

19．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验．
（1）该实验运用了转换法，即通过观察木块被撞后运动的距离来判断小球动能的大小；
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放，后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景．据此你能得出结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大．
（3）实验后，同学们联想到在公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：

实验序号	小球的质量m/g	小球自由滚下的高度h/cm	木块被撞后运动的距离s/m
1	30	10	4
2	30	20	16
3	60	10	8

（a）为了探究“超载”隐患时，应选择1、3序号的实验进行比较．
（b）分析表格中对应的数据可知：速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．

Answer 1

分析 （1）实验中运用转换法来研究小球动能的大小，即观察小球撞击木块移动的距离远近；
（2）分析图乙，小球滚下的高度不同，到达水平面的速度不同，可探究动能与速度的关系；
（3）a、研究超载危害，应控制速度相等，即小球下滑的高度相同而质量不同，分析表中实验数据，然后答题；
b、应用控制变量法，分析表中实验数据，然后答题．

解答 解：（1）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小．
在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大；这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
（2）图乙两小球的质量相等，滚下的高度不同，探究的是动能与速度的关系；
图乙中两小球的质量相同，滚下的高度越大，到达水平面的速度越大，将木块推得越远；
得出的结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大；
（3）a、研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3所示实验进行比较；
b、由表中实验数据可知，小球自由滚下的高度相同（即速度相同）时，质量变为原来的2倍，木块被撞后运动的距离（即动能）变为原来的2倍；
小球质量相同时，小球自由滚下的高度变为原来的2倍（即速度变为原来的2倍），木块被撞后运动的距离（即动能）变为原来的4倍；
故速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
故答案为：（1）转换法；木块被撞后运动的距离；
（2）质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大；
（3）（a）1、3；（b）速度．

点评 本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键．