Question

19．探究一：九年級(jí)物理課本中給出了一些物體的動(dòng)能，如表所示：

行走的牛	約60J
跑百米的 運(yùn)動(dòng)員	約3×103J
飛行的步槍子彈	約5×103J

（1）在質(zhì)量和速度這兩個(gè)物理量中，對(duì)動(dòng)能影響較大的是速度（質(zhì)量/速度）．
（2）物體的動(dòng)能（E）與物體的質(zhì)量（m）和運(yùn)動(dòng)速度（v）的定量關(guān)系，你認(rèn)為正確的是下面的哪一個(gè)C．
A．E=mv    B．E=$\sqrt{mv}$   C．E=mv²
探究二：在探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，小明提出了如下猜想：
猜想一：彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)；
猜想二：彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)．
為此，小明選用材料不同的兩根彈簧A和B（長度和粗細(xì)相同），小球、木塊和長刻度尺各一，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究．實(shí)驗(yàn)中，木塊起始位置相同．最后得出以下實(shí)驗(yàn)記錄表：

實(shí)驗(yàn)次序	使用的彈簧	被壓縮后彈簧的長度/cm	木塊移動(dòng)的距離
①	彈簧A	5	s1
②	彈簧A	8	s2
③	彈簧B	5	s3
④	彈簧B	8	s4

（3）由于彈性勢能的大小不便用儀器測量，本實(shí)驗(yàn)把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)換為測量木塊移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到此方法的是②．
①探究“杠桿的平衡條件”②探究“影響壓強(qiáng)大小的因素”
（4）請(qǐng)將探究猜想一的方案補(bǔ)充完整．
①將彈簧A、小球、木塊按如圖所示的方法安裝好；
②壓縮彈簧，使其長度為5cm．放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)了一段距離s₁；
③壓縮彈簧，使其長度為8cm，放手后，小球被彈出，推動(dòng)木塊移動(dòng)s₂；
④比較分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)s₁和s₂的關(guān)系，得出結(jié)論．
（5）為了探究猜想二，可選用實(shí)驗(yàn)次序②和④的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，若s₂不等于s₄，說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）通過物體質(zhì)量、速度和動(dòng)能的倍數(shù)關(guān)系得出結(jié)論；
（2）通過（1）得出的結(jié)論，進(jìn)一步得出物體的動(dòng)能（E）與物體的質(zhì)量（m）和運(yùn)動(dòng)速度（v）的定量關(guān)系；
（3）彈性勢能的大小是通過木塊被彈開的遠(yuǎn)近來比較彈性勢能的多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，電磁鐵磁性的強(qiáng)弱我們看不到，是通過磁鐵吸引大頭針的多少來判斷的；
（4）要彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度是否有關(guān)，根據(jù)控制變量法的思想，必須選擇同樣的彈簧，改變壓縮程度，比較木塊移動(dòng)的距離得出結(jié)論；
（5）為了探究彈性勢能的大小是彈簧的材料有關(guān)，必須控制壓縮程度相同，改變材料，比較木塊移動(dòng)的距離得出結(jié)論．

解答 解：
（1）子彈的質(zhì)量很小，約是運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量的$\frac{1}{6000}$，子彈的速度大約是運(yùn)動(dòng)員的80倍，而它們的動(dòng)能卻差不多，說明速度對(duì)物體動(dòng)能的影響更大．或者：運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量約是牛的質(zhì)量的$\frac{1}{10}$，運(yùn)動(dòng)員的速度是牛的速度的20倍，而運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能卻是牛動(dòng)能的50倍，這說明速度對(duì)物體動(dòng)能的影響更大；
（2）速度對(duì)物體動(dòng)能的影響大于質(zhì)量的影響，因此應(yīng)該突出速度的主要，所以公式為C；
（3）①探究杠桿平衡的條件，需要多次實(shí)驗(yàn)，改變拉力及其力臂，是采用多次實(shí)驗(yàn)得出普遍規(guī)律的方式進(jìn)行的．
②由于彈性勢能的大小不便用儀器測量，本實(shí)驗(yàn)把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)換為測量木塊移動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法，探究“影響壓強(qiáng)大小的因素”也使用了此方法；
（4）探究彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)時(shí)，應(yīng)選擇相同的彈簧，改變彈簧壓縮的程度，比較小球被彈出推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離得出結(jié)論；
（5）為了探究猜想二，必須控制壓縮程度相同，改變材料，可選用試驗(yàn)次數(shù)②和④，若S₂≠S₄說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)．
故答案為：（1）速度；（2）C；（3）②；（4）8；（5）④；s₂不等于s₄．

點(diǎn)評(píng) 本題為探究動(dòng)能、彈性勢能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、考查了學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)換法的了解與掌握，屬于難題．