Question

【題目】小杰同學猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關。于是設計了如圖所示的實驗，讓小球沿一光滑斜面向下運動，與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止。

（1）圖甲是控制兩球的_____相等，探究的是動能與_____的關系，得出的結論是：_____；

（2）圖乙中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球打到水平面時，具有相同的_____。選用乙探究的是動能與_____的關系。

（3）質量與速度誰對動能的影響較大呢？小杰所在的物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器得出了兩組數據表如表一和表二所示。分析這兩組數據可以得出：_____對物體的動能影響較大，依據是_____。

表一（鋼球撞擊時的速度為v＝8cm/s）

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

表二（鋼球質量為m＝100g）

序號	鋼球質量v/（cm/s）	木塊滑行距離s/m
1	8	10
2	16	40
3	24	90

Answer 1

【答案】質量 速度 質量相等時，物體的速度越大，動能越大 速度 質量 速度 從表一、表二可知，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

【解析】

（1）影響動能大小的因素有質量和速度，實驗過程要采用控制變量法；

（2）當研究動能大小與質量的關系時，要讓鋼球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當研究動能大小與速度的關系時，應選擇同一小球，這樣可以保證小球的質量相同．

（3）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．

(1)由甲圖可知，兩球質量相同，所以是控制兩球的質量相等；而兩球所處高度不同，兩球到達斜面底端時的速度不同，故探究的是動能與速度的關系；根據甲圖可知，質量相同時，小球從斜面上較高的高度滾下時，小球到達斜面底端的速度大，紙盒被撞擊后運動的距離遠，說明速度大的小球其動能大；由此得出結論：當質量一定時，物體的速度越大，動能越大。

(2)選用圖乙時，從斜面的同一高度滾下，讓小球到達斜面底端的速度相同；圖乙中兩球的質量不同，故選用圖乙探究的是動能與質量的關系；

(3)由表一知，質量增加幾倍，被撞擊后滑行的距離為原來的幾倍；由表二可知：速度增加幾倍；木塊被撞擊后滑行的距離便為原來的幾的平方倍，所以在質量和速度增加相同的倍數時，速度對動能大小的變化影響較大。