Question

【題目】實驗小組的同學用如圖所示的裝置探究“物體動能的大小與質量和速度的關系”。將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離。 實驗數據如表：

（1）從上表看出，本實驗中研究動能大小與哪些因素有關的研究對象是_____。實驗中通過觀察_____來判斷研究對象的動能大小。

（2）控制鋼球下擺高度不變，目的是保證鋼球在最低點時的_____ 不變。通過前3組數據中第_____兩組數據可以得出：在速度不變的情況下，物體的動能隨著其質量的增大而增大。

（3）讓質量相同的鋼球從不同高度擺下，鋼球下擺高度增大，鋼球在最低點時的速度增大。從前3組數據中第_____兩組數據可以得出：在質量不變的情況下，物體的動能隨著其速度的增大而增大。

（4）在第 4 組實驗中，木塊被撞后滑出木板，需要重做本組實驗。甲同學建議換用同樣材質較長的木板，乙同學建議換一個較大的木塊，丙同學建議降低鋼球下擺的高度。你認為應當采用_____同學的建議。

Answer 1

【答案】 鋼球 木塊運動的距離 速度 2 、3 1 、2 甲

【解析】（1）實驗的目的是探究“物體動能的大小與質量和速度的關系”，由題，將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時，撞擊水平木板上的木塊，即鋼球的動能與其質量和速度的關系，所以研究對象是鋼球；

在該實驗中用到了轉換法，即將鋼球的動能轉化為其對木塊做功的多少來比較，鋼球推動木塊運動的越遠，它對木塊做的功越多，它具有的動能就越大；反之就越小。所以實驗中通過觀察木塊運動的距離來判斷研究對象的動能大小。

（2）讓鋼球從某一高度由靜止釋放，在向下擺動的過程中重力勢能減小，動能增大。控制鋼球下擺高度不變，目的是保證鋼球在最低點時的速度不變。

從表中數據可知，第2、3兩組數據鋼球下擺高度相同，質量越大，木塊滑行距離越遠，可以得出：在速度不變的情況下，物體的動能隨著其質量的增大而增大。

（3）讓質量相同的鋼球從不同高度擺下，鋼球下擺高度增大，鋼球在最低點時的速度增大。從前3組數據中第1 、2兩組數據鋼球的質量相同，鋼球下擺高度越大，木塊滑行距離越遠，可以得出：在質量不變的情況下，物體的動能隨著其速度的增大而增大。

（4）2 、3 、4三次實驗的目的是探究動能的大小與質量的關系，所以第4次實驗應保證鋼球的質量、木塊的質量、鋼球下擺的高度都不變，現在實驗時木塊被撞后滑出木板，所以應換用同樣較長的木板，故采用甲的建議。