探究影响动能大小的因素实验装置

❶ 物理实验表格：动能大小与什么因素有关

[例题精讲]
1、如图3-1所示为探究物体的动能大小与哪些因素有关的实验装置，（小球在光滑斜面上由静止开始滑下，到达底端的速度只与起点高度有关，起点越高，到达斜面底端的速度越大。运动小球撞击停在水平面上的木块后，木块运动的距离越长，说明小球的动能越大）
（1）分析比较实验甲和实验乙，可得出结论：
，实验中被控制的物理量是
，
（2）分析比较实验乙和实验丙，可得出结论：
，实验中被控制的物理量是
，
（3）实验结果表明，物体的动能与物体的
、
有关，
、
越大，物体的动能就越大。
点拨：小球动能的大小是通过它推动木块做功的大小来量度的，而起点高度大的钢球到达斜面底端的速度较大，同一运动小球撞击停在水平面上的木块后，甲图木块运动的距离越长，说明同一小球的动能随着速度的增大而增大。而同一起点高度自由落下的钢球和木球到达斜面底端的速度相同，但它们推动木块做功的大小不同（乙图木块运动的距离越长），乙图比丙图钢球推动木块做功大，这是运动物体的质量大引起的，说明在速度相同时，物体的动能随着运动物体的质量的增大而增大。
解答：（1）分析比较实验甲和实验乙，可得出结论：质量一定时，物体的运动速度越大，动能越大；实验中被控制的物理量是物体的质量（相同）（2）分析比较实验乙和实验丙，可得出结论：速度一定时，运动物体的质量越大，动能越大；实验中被控制的物理量是物体速度（相同）（3）从上述实验中可得到综合结论：物体的动能与物体的运动速度和质量有关，
物体的运动速度和质量越大，物体的动能就越大。
。
（4）下表中给出了一头牛慢走和一个中学生百米赛跑时的一些数据。
物体
质量m/kg
速度v/m.s-1
动能
E/J
牛
600
0.5
75
中学生
50
6
900
分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是
，你这样判断的依据是：
。
点拨：在研究物体能量大小时,常通过比较能量对外做功的大小来体现。
因滚到水平面上的速度相同,通过实验可知质量越大的钢球,把木块推得越远,故做的功越多,动能越大。
动能大小与物体质量和速度有关。通常研究质量(或速度)对动能有怎样的影响,即研究质量大动能是否大、速度大动能是否大。现在要研究质量和速度哪个因素对动能的影响更大,既然动能随质量和速度的变化而改变。我们可以先研究:"同一物体,速度变为2倍,动能变为几倍"和"速度相同的不同物体,质量变为2倍,动能变为几倍,比较两次动能变化的倍数大小,看出哪个因素变化对动能影响大。本题数据表中并没有质量相同和速度相同时有关动能数据。上面提出控制变量做不到。但可以通过"比较质量变化的倍数、速度变化倍数对动能变化倍数的影响"这条思路。由数据比较可知:质量变为1/12,速度变为12倍,动能变为12倍,这说明动能受到速度变化影响比质量变化影响更大。
解答：（1）设计本实验的目的是研究动能的大小与质量因素的关系
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了使钢球到达斜面底端的速度相同
（3）小木块被撞得越远，说明钢球的
动能越大。此次实验得出的结论是：在速度相同的情况下，质量越大，动能越大
（4）从表格数据可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是速度，判断的依据是：
牛的质量是人质量的12倍，人的速度是牛的速度的12倍，而人的动能却是牛的动能的12倍，说明速度对于动能来说影响更大

❷ 如图所示的是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置．（1）在实验中，物体B被推动的距离能够反映小

（1）物抄体B被推动的距离能够反映袭小球A动能的大小，物体B被推动的距离越远，说明A小球球的动能越大，就推动木块做的功越多；
（2）要探究动能的大小与质量的关系，应让质量不同的小球以相同的速度推动木块，即不同的小球从斜面的同一高度由静止释放；
（3）为探究动能的大小与速度的关系，应让质量相同的小球以不同的速度推动木块，即同一小球从斜面的不同高度由静止释放；
（4）图中所示装置除了可以探究物体的重力势能与高度的关系，还可以吧小球换成小车，并适当增加毛巾、棉布、玻璃板等来探究阻力对物体运动的影响．
故答案为：
（1）多；
（2）不同；同一高度；
（3）相同；不同高度；
（4）高度；阻力对物体运动的影响．

❸ 是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置

（1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系；即在实验时，控制钢球的质量不变，改变高度即改变钢球到达斜面底端的速度，观察木块被推动的距离远近，从而判断钢球动能的大小；进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离来判断小车在不同的水平面受到阻力的大小；故上述两个实验中都用到了控制变量法；（2）通过上述分析不难看出，甲图实验是通过观察木块移动距离的远近来判断钢球动能大小的；（3）据牛顿第一定律知，若物体在不受任何外力时，总是保持静止或匀速直线运动状态，故乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会做匀速直线运动．故答案为：（1）控制变量法；（2）木块移动距离的远近；（3）做匀速直线运动．

❹ 如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）：（1）实验中通过观察木块在

（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；
（2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大．选择到达水平面的速度相等，质量不同的AC小球进行实验，即甲、丙两图符合题意；
（3）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大．选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球，即甲、乙两图符合题意．
（4）若水平面光滑，物体不受摩擦力，物体将永远运动下去．物体的通过的距离无法确定，做功的多少，也无法确定．所以动能的大小就无法比较．
（5）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错误的．
故答案为：
（1）距离；
（2）甲、丙；
（3）甲；乙；
（4）不能；
（5）错误，机械能转化为内能（或其他形式的能）

❺ 所示是小明同学探究动能大小与哪些因素有关的实验

如图所示是小明同学探究动能大小与哪些因素有关的实验装置：（1）试验中通过观察木块在同一水平面上被推动的______来比较小球的动能大小．（2）将同一小球从同一斜面的不同高度（h1＞h2）由静止开始释放的目的是：______．（3）小球推动木块，最后静止时的位置...展开

（1）从甲乙两图中可以看出，小球滑下的高度不同，即小球刚到水平面上时的速度不同，并且小球滑下时的高度越大，木块被推动的距离越远，所以距离越远表明小球的动能越大．

（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应保证小球的质量相同；改变下落速度，要让钢球沿斜面的不同高度处下落，使小球到达斜面底部时的速度不同；

（3）因为推动的距离越远表明小球的动能越大，如图甲乙所示可知乙图中小球将木块推动的远些，说明小球的动能与速度的大小有关．

（4）不同质量的小球被压缩程度相同的同一根弹簧弹出后，具有的速度是不同的，所以没有控制好变量，此方案不可行．

故答案为：（1）距离；（2）使小球到达斜面底部时速度不同；（3）相同质量的物体，速度越大，动能越大；（4）不可行；小球的速度不等．

❻ 如图所示的是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置． （1）在实验中，物体B被推动的距离能够反映