Question

20．如圖所示，是“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置．
（1）實驗中通過觀察木塊移動的距離的大小，來判斷小球動能的大�。�
（2）質量和速度誰對動能的影響較大呢？物理興趣小組同學借助儀器得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示．
表一（鋼球撞擊時的速度為v=8cm/s）

序號	鋼球質量m/g，	木塊滑行距離s/cm
1	100	10
2	200	20
3	300	30

表二（鋼球質量為m：100g）

序號	鋼球撞擊速度 v/cm．s-1	木塊滑行距離s/cm
1	8	10
2	16	40
3	24	90

分析這兩組數(shù)據(jù)可以得出：速度對物體的動能影響較大．
（3）興趣小組的李明同學認為利用此裝置還可以驗證重力勢能的大小與物體的質量和被舉的高度有關，你認為李明的觀點是否正確？請說出你的理由．

Answer 1

分析 （1）實驗中通過木塊被小球撞擊后移動的距離來判斷小球動能的大小；
（2）利用控制變量法分別判斷木塊滑行距離與小球質量、速度的關系，得出結論；
（3）影響重力勢能大小的因素與質量和高度有關，利用控制變量法分析解答．

解答 解：
（1）在該實驗中我們用到了轉換的方法，即將小球動能的大小轉化為其對木塊做功的多少來比較，即小球推動木塊越遠，其對木塊所做的功就越多，即具有的動能就越大；反之就越少；
（2）動能的大小與質量和速度有關，由表一知，小球的速度相同，質量增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離也為原來的幾倍；
由表二知，小球的質量相同，小球的速度增大為原來的幾倍，木塊被撞擊后滑行的距離便為原來的幾的平方倍，可知速度對動能的影響更大；
（3）物體重力勢能大小與質量和高度有關，利用圖中裝置可以控制小球的質量不變，改變靜止滑下時的高度，觀察小球在水平面滾動推動木塊移動的距離，探究小球重力勢能大小與高度的關系；控制小球靜止滑下時的高度不變，改變小球的質量大小，觀察小球在水平面滾動推動木塊移動的距離，探究小球重力勢能大小與物體質量的關系；
所以小明的觀點是正確的．
故答案為：
（1）木塊移動的距離；
（2）速度；
（3）正確；利用圖中裝置可以控制小球的質量不變，改變靜止滑下時的高度，觀察小球在水平面滾動推動木塊移動的距離，探究小球重力勢能大小與高度的關系；控制小球靜止滑下時的高度不變，改變小球的質量大小，觀察小球在水平面滾動推動木塊移動的距離，探究小球重力勢能大小與物體質量的關系．

點評 此題是“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗，考查了控制變量法和轉換法在實驗中的應用，同時考查了學生對數(shù)據(jù)的分析能力，特別是（3）問中體現(xiàn)的較為明顯．