Question

16．如圖所示，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，打到一個(gè)小木塊上，能將木塊撞出一段距離，放在同一水平面上相同位置的木塊，被撞得越遠(yuǎn)，表示鋼球的動(dòng)能越大，現(xiàn)用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，看哪次被推得遠(yuǎn)，回答以下問題：
（1）設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系．
（2）讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下是為了使小球到達(dá)水平面的速度相同．
（3）此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大．
（4）下表中給出一頭牛漫步行走和一名普通中學(xué)生百米賽跑時(shí)的一些數(shù)據(jù)：

物體	質(zhì)量m/kg	速度v/m-1	動(dòng)能E/J
牛	約600	約0.5	約75
中學(xué)生	約50	約6	約900

分析數(shù)據(jù)，可以看出，對物體動(dòng)能大小影響較大的因素是速度，你這樣叛斷的依據(jù)是因?yàn)槿说馁|(zhì)量約是牛的質(zhì)量的$\frac{1}{12}$，而速度約是牛的12倍，此時(shí)動(dòng)能約是牛的12倍，所以速度對動(dòng)能的影響較大．

Answer 1

分析 解決此題要知道動(dòng)能的決定因素有兩個(gè)：質(zhì)量和速度；根據(jù)控制變量法的思路，去分析解決，實(shí)驗(yàn)中球把木塊推出的距離長，說明球的動(dòng)能大，這是一種轉(zhuǎn)換的方法．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，速度相同，質(zhì)量不同，實(shí)驗(yàn)的目的是研究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；
（2）起始點(diǎn)的高度在這個(gè)題中代表了速度的大小，所以讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下是為了使鋼球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小相同；
（3）在高度相同時(shí)即到達(dá)底端的速度相同，質(zhì)量越大的球把木塊撞擊的距離越遠(yuǎn)，所以結(jié)論是：速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；
（4）由表格中數(shù)據(jù)知，人的質(zhì)量約是牛的質(zhì)量的$\frac{1}{12}$，而速度約是牛的12倍，此時(shí)動(dòng)能約是牛的12倍，所以速度對動(dòng)能的影響較大．
故答案為：（1）動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；（2）質(zhì)量；使小球到達(dá)水平面的速度相同；（3）速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；（4）速度；因?yàn)槿说馁|(zhì)量約是牛的質(zhì)量的$\frac{1}{12}$，而速度約是牛的12倍，此時(shí)動(dòng)能約是牛的12倍，所以速度對動(dòng)能的影響較大．

點(diǎn)評 本實(shí)驗(yàn)中研究動(dòng)能大小的決定因素時(shí)運(yùn)用了控制變量法，反映動(dòng)能多少時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．