为了探究动能大小与质量和速度的关系，小科利用如图所示的实验装置进行实验。实验器材：弹簧（原长4厘米），体积和粗糙程度相同的小球A和B，质量分别为和，（小于）【每次撞击小球动能全部转移给木块】【实验步骤】：①用小球A在水平面上压缩弹簧至弹簧的长度为，释放小球撞击左边置于“5”处的木块，测得木块移动的距离（未画出）（如图一）②用小球A在水平面上压缩弹簧至弹簧的长度为，释放小球撞击左边置于“ ▲ ”处的木块，测得木块移动的距离：（未画出）（如图二）③用小球B在水平面上压缩弹簧至弹簧的长度为，释放小球撞击左边置于“5”处的木块，测得木块移动的距离：（未画出）（如图三）。

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1. 为了探究动能大小与质量和速度的关系，小科利用如图所示的实验装置进行实验。实验器材：弹簧（原长4厘米），体积和粗糙程度相同的小球A和B，质量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，（ $\text{[math]}$ 小于 $\text{[math]}$ ）【每次撞击小球动能全部转移给木块】

【实验步骤】：

①用小球A在水平面上压缩弹簧至弹簧的长度为 $\text{[math]}$ ，释放小球撞击左边置于“5”处的木块，测得木块移动的距离 $\text{[math]}$ （未画出）（如图一）

②用小球A在水平面上压缩弹簧至弹簧的长度为 $\text{[math]}$ ，释放小球撞击左边置于“ ▲ ”处的木块，测得木块移动的距离： $\text{[math]}$ （未画出）（如图二）

③用小球B在水平面上压缩弹簧至弹簧的长度为 $\text{[math]}$ ，释放小球撞击左边置于“5”处的木块，测得木块移动的距离： $\text{[math]}$ （未画出）（如图三）。

(1) 步骤②中的木块左边应置于处

(2) 为了探究动能大小和速度的关系，应比较哪两个步骤？

(3) 小科通过比较步骤①和③来研究质量对动能的影响，多次实验测得 $\text{[math]}$ 始终大于 $\text{[math]}$ ，得出的结论和实际结论相反。请解释说明

(4) 为了完成探究任务并使结论更有普遍性，小科对实验进行了改进：选择质量分别为10克、20克、30克、40克四个小球，利用测速仪测出小球撞击木块瞬间速度，获得数据如下表。

实验序号	钢球质量m/克	钢球刚弹出的速度v/米/秒	木块被撞后运动的距离S/厘米
1	10	2	16
2	20	2	32
3	30	3	▲
4	40	4	256

请推测第3组实验中木块被撞后运动的距离 $\text{[math]}$ 厘米。

【考点】

动能的影响因素;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小柯设计了如图装置来探究动能的影响因素，其中 $\text{[math]}$ 所用物块为木块。

(1) 实验中利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有。 (填编号)

①认识电流大小时，用水流进行类比

②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的

③用吸引大头针的多少来比较电磁铁的磁性强弱

(2) 小柯通过甲、丙两次实验初步得出“物体动能的大小与质量有关”的结论，小柯得出这个结论是否具有科学性，请说明理由。

(3) 做丙图实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成木块损坏，需改进实验装置或实验方案。在不改变木板长度的情况下，可以采用以下____方法。 A. 适当减小钢球C的质量 B. 给丙组水平木板铺上毛巾 C. 适当降低钢球C的高度，使 h_C=hA D. 给丙组换用一个较重的木块

(4) 实验后，同学们联想到汽车的“超载”与“超速”是造成交通事故的最大安全隐患。为探究“超载”与“超速”，哪个造成的危害更严重? 小柯利用上述装置进行了实验测定，得到的数据如表。

实验序号	小球的质量m/g	小球自由滚下的高度h/ cm	木块被撞后运动的距离s/m
1	30	10	4
2	30	20	16
3	60	20	32

由实验可知：当发生交通事故时，造成的危害更严重。

实验探究题普通

2. 近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小科设计了如图所示的实验来研究汽车动能大小跟哪些因素有关。通过电磁铁的控制，让质量分别为m₁和m₂（m₁＜m₂）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h₁＜h₂）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。

(1) 实验是通过比较判断小球具有动能的大小；

(2) 比较甲、乙两图可得出结论；

(3) 比较两图可以模拟汽车超载带来的危害；

(4) 假如你是一名汽车驾驶员，请你从科学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项。

实验探究题普通

3. 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。

实验次数	钢球质量(克)	钢球下摆高度(厘米)	木块滑行距离(厘米)
1	20	20	30
2	40	20	58
3	60	20

(1) 本实验使钢球获得动能的操作方法是；

(2) 从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置时的相同，从而探究动能大小与质量的关系。

(3) 在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换一个较大的木块，乙同学认为不合理，乙的理由是。

(4) 由上述实验数据和现象可得出结论：。

实验探究题普通

斜面倾角速度(米/秒) 球的类别	10°	20°	30°	40°	50°	60°
大钢球	2.67	2.67	2.67	2.75	2.88	2.97
小钢球	2.67	2.67	2.67	2.75	2.88	2.97
木球	2.67	2.67	2.67	2.67	2.74	2.89