Question

如圖所示，在“物體動能與質量和速度關系”的實驗中，小明將A、B、C三小球先后從同一裝置的h_a、h_b、h_c高處滾下（m_a=m_b＜m_c，h_a=h_c＞h_b），推動紙盒運動一段距離后靜止．
（1）該這個實驗中，利用

紙盒被推出的距離大小

來比較物體的動能大小．
（2）要研究動能與速度的關系，我們應選擇

a、b

兩圖來進行比較．比較圖a和c可以得出的結論是：

當速度一定時，質量越大、動能越大

．
（3）將本實驗應用了的幾種物理研究中的方法序號填寫在空格中

A、D

．
A、控制變量法   B、類比法   C、等效替代法   D、轉換法
（4）表是某同學在本實驗中記錄的一些數據，請你根據表中數據歸納出物體的動能E和物體的質量m和速度v的關系式

E=

1

2

mv²

．

實驗次數	質量（kg）	速度（m/s）	動能（J）
1	0.5	2	1
2	0.5	1	0.25
3	1	1	2

（5）以下單位組合中不是能量單位的是

B

A、kW?h    B、J/s    C、（m/s）²?kg   D、N?m．

Answer 1

分析：（1）物體動能的大小，可由它對外做功的多少來體現．球把紙盒推出的距離長，說明的物體對外做的功多，進而體現它的動能大，這是一種轉換的方法．
（2）動能的決定因素有兩個：質量和速度．根據控制變量法的思路，去分析解決．要研究動能與質量的關系，必須保證速度相同，而質量不同．研究動能與速度關系，必須保證質量相同，而速度不同．據此分析回答；
（3）從上面（1）（2）選擇用到的物理學方法；
（4）分析表中數據，得出物體的動能E和物體的質量m和速度v的關系式；
（5）根據公式W=Pt、E=

1

2

mv²、W=Fs分析推導．

解答：解：
（1）這個實驗中，利用紙盒被推出的距離大小來比較物體的動能大�。�
（2）要研究動能與速度關系，必須保證質量相同，而速度不同，ab兩圖小球的質量相同，從不同高度滾下，到斜面低端速度不同，故選擇ab兩圖；
ac兩圖，小球的質量不同，從相同高度滾下，到斜面低端速度相同，得出結論：當速度一定時，質量越大、動能越大；
（3）由上面分析可知，用到了轉換法和控制變量法；
（4）計算每一次實驗質量和速度的平方的乘積，與E比較，可得E=

1

2

mv²；
（5）由公式W=Pt、E=

1

2

mv²、W=Fs可知，kW?h、（m/s）²?kg、N?m是功、能量的單位；J/s是功率的單位，1W=1J/s．
故答案為：（1）紙盒被推出的距離大小；（2）a、b；當速度一定時，質量越大、動能越大；（3）A、D；（4）E=

1

2

mv²；（5）B．

點評：明確本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉換法，找規律時要么想乘，要么相加，要么相減，要么想除，分析數據得出結論．