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【题目】实验小组的同学用如图所示的装置探究物体动能的大小与质量和速度的关系。将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。 实验数据如表:

(1)从上表看出,本实验中研究动能大小与哪些因素有关的研究对象是_____。实验中通过观察_____来判断研究对象的动能大小。

(2)控制钢球下摆高度不变,目的是保证钢球在最低点时的_____ 不变。通过前3组数据中第_____两组数据可以得出:在速度不变的情况下,物体的动能随着其质量的增大而增大。

(3)让质量相同的钢球从不同高度摆下,钢球下摆高度增大,钢球在最低点时的速度增大。从前3组数据中第_____两组数据可以得出:在质量不变的情况下,物体的动能随着其速度的增大而增大。

(4)在第 4 组实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做本组实验。甲同学建议换用同样材质较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用_____同学的建议。

【答案】 钢球 木块运动的距离 速度 2 、3 1 、2

【解析】(1)实验的目的是探究物体动能的大小与质量和速度的关系,由题,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,即钢球的动能与其质量和速度的关系,所以研究对象是钢球;

在该实验中用到了转换法,即将钢球的动能转化为其对木块做功的多少来比较,钢球推动木块运动的越远,它对木块做的功越多,它具有的动能就越大;反之就越小。所以实验中通过观察木块运动的距离来判断研究对象的动能大小。

(2)让钢球从某一高度由静止释放,在向下摆动的过程中重力势能减小,动能增大。控制钢球下摆高度不变,目的是保证钢球在最低点时的速度不变。

从表中数据可知,第2、3两组数据钢球下摆高度相同,质量越大,木块滑行距离越远,可以得出:在速度不变的情况下,物体的动能随着其质量的增大而增大。

(3)让质量相同的钢球从不同高度摆下,钢球下摆高度增大,钢球在最低点时的速度增大。从前3组数据中第1 、2两组数据钢球的质量相同,钢球下摆高度越大,木块滑行距离越远,可以得出:在质量不变的情况下,物体的动能随着其速度的增大而增大。

(4)2 、3 、4三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系,所以第4次实验应保证钢球的质量、木块的质量、钢球下摆的高度都不变,现在实验时木块被撞后滑出木板,所以应换用同样较长的木板,故采用甲的建议。

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