Question

小明利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，会与静止在水平轨道上的木块C发生碰撞，碰撞后木块会在水平轨道上滑行一定距离后停止。实验装置中小球A、B的质量分别为m_A、m_B且m_A<m_B；摆长为L且均相同：摆线与竖直方向的夹角为θ且θ₁<θ₂。

（1）在开始探究前，小明将小球A、B同时拉到与竖直方向成相同角度的位置，然后由静止同时释放，观察到它们始终并排摆动且同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小均______（选填“相同”或“不同”），且与小球的______无关。

（2）小明通过图甲、乙所示的探究过程，他观察到B球能将木块C撞得更远，经过思考可得出结论：当速度相同时，小球的动能大小与小球的______有关；

（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度______（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：当质量相同时，物体的速度______，动能越大。

（4）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。

表一（钢球撞击时的速度v=8cm/s）                    表二（钢球的质量m=100g）

序号	钢球质量m/g	木板滑行的距离s/cm		序号	钢球撞击的速度v/cm·s^-l	木板滑行的距离s/cm
1	100	10		1	8	10
2	200	20		2	16	40
3	300	30		3	24	90

分析表一、二两组数据可以得出：______对物体的动能影响较大。

Answer

相同 质量 质量 小于 越大 速度

【解析】

(1)[1][2]在开始探究前，小明将小球A、B同时拉到与竖直方向成相同角度的位置，然后由静止同时释放，观察到它们始终并排摆动且同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小均相同，且与小球的质量无关。

(2)[3]通过图甲、乙所示的探究过程，摆线与竖直方向的夹角相同，所以撞击物体时水平速度相同，B球能将木块C撞得更远，根据转换法，说明B球的动能大，所以可得出结论：当速度相同时，小球的动能大小与小球的质量有关。

(3)[4]由图可知，图乙摆线与竖直方向的夹角小于图丙摆线与竖直方向的夹角，所以图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度。

[5]如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：当质量相同时，物体的速度越大，动能越大。

(4)由表一可知，速度相同时，质量增大为原来的几倍，木板滑行的距离增大为原来的几倍，由表二可知，质量相同时，速度增大为原来的几倍，木板滑行的距离增大为原来的几的平方倍，可见速度对物体的动能影响较大。