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15. 在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力把木箱向前推动，如图甲所示。此过程中，推力 $ F $ 随时间 $ t $ 的变化情况如图乙所示，木块前进的速度 $ v $ 的大小随时间 $ t $ 的变化情况如图丙所示，则从 $ 3 \, \mathrm{s} $ 至 $ 5 \, \mathrm{s} $ 内，推力对木箱所做的功为
400
$ \mathrm{J} $，第 $ 2 \, \mathrm{s} $ 木箱所受到的合力为100
$ \mathrm{N} $。答案
15. 400 100
解析
【分析】
要解决此题，需分两部分分析计算：
1. 计算3s至5s内推力做功：先从丙图获取3s-5s木箱的速度，结合时间算出移动距离；再从乙图获取对应推力，利用功的公式$ W=Fs $计算功。
2. 计算第2s的合力：先根据3s-5s木箱匀速运动的状态，由二力平衡得出滑动摩擦力大小（滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关，此过程中不变）；再找到第2s的推力，根据同一直线反方向二力的合成规律（合力为二力大小之差）计算合力。
【解析】
（1）计算3s至5s内推力对木箱做的功
由丙图可知，3s~5s内木箱以$ v = 1.0\,\mathrm{m/s} $做匀速直线运动，运动时间：
$ t = 5\,\mathrm{s} - 3\,\mathrm{s} = 2\,\mathrm{s} $
根据$ v = \frac{s}{t} $，可得木箱移动的距离：
$ s = vt = 1.0\,\mathrm{m/s} × 2\,\mathrm{s} = 2\,\mathrm{m} $
由乙图可知，3s~5s内推力$ F = 200\,\mathrm{N} $，根据功的计算公式$ W = Fs $，则推力做功：
$ W = 200\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m} = 400\,\mathrm{J} $
（2）计算第2s木箱所受到的合力
由丙图可知，3s~5s内木箱做匀速直线运动，此时木箱处于平衡状态，推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。结合乙图可知滑动摩擦力$ f = 200\,\mathrm{N} $（因压力和接触面粗糙程度不变，1s~3s内滑动摩擦力大小不变）。
由乙图可知，第2s时木箱受到的推力$ F' = 300\,\mathrm{N} $，推力与摩擦力方向相反，根据同一直线反方向二力的合成，合力：
$ F_{\mathrm{合}} = F' - f = 300\,\mathrm{N} - 200\,\mathrm{N} = 100\,\mathrm{N} $
【答案】
400；100
【知识点】
功的计算；二力平衡；力的合成
【点评】
本题结合图像考查力学综合知识，需要从图像中准确提取信息，结合二力平衡、功的计算、力的合成规律求解，对学生的图像分析能力和知识综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
要解决此题，需分两部分分析计算：
1. 计算3s至5s内推力做功：先从丙图获取3s-5s木箱的速度，结合时间算出移动距离；再从乙图获取对应推力，利用功的公式$ W=Fs $计算功。
2. 计算第2s的合力：先根据3s-5s木箱匀速运动的状态，由二力平衡得出滑动摩擦力大小（滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关，此过程中不变）；再找到第2s的推力，根据同一直线反方向二力的合成规律（合力为二力大小之差）计算合力。
【解析】
（1）计算3s至5s内推力对木箱做的功
由丙图可知，3s~5s内木箱以$ v = 1.0\,\mathrm{m/s} $做匀速直线运动，运动时间：
$ t = 5\,\mathrm{s} - 3\,\mathrm{s} = 2\,\mathrm{s} $
根据$ v = \frac{s}{t} $，可得木箱移动的距离：
$ s = vt = 1.0\,\mathrm{m/s} × 2\,\mathrm{s} = 2\,\mathrm{m} $
由乙图可知，3s~5s内推力$ F = 200\,\mathrm{N} $，根据功的计算公式$ W = Fs $，则推力做功：
$ W = 200\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m} = 400\,\mathrm{J} $
（2）计算第2s木箱所受到的合力
由丙图可知，3s~5s内木箱做匀速直线运动，此时木箱处于平衡状态，推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。结合乙图可知滑动摩擦力$ f = 200\,\mathrm{N} $（因压力和接触面粗糙程度不变，1s~3s内滑动摩擦力大小不变）。
由乙图可知，第2s时木箱受到的推力$ F' = 300\,\mathrm{N} $，推力与摩擦力方向相反，根据同一直线反方向二力的合成，合力：
$ F_{\mathrm{合}} = F' - f = 300\,\mathrm{N} - 200\,\mathrm{N} = 100\,\mathrm{N} $
【答案】
400；100
【知识点】
功的计算；二力平衡；力的合成
【点评】
本题结合图像考查力学综合知识，需要从图像中准确提取信息，结合二力平衡、功的计算、力的合成规律求解，对学生的图像分析能力和知识综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
16. 如图，质量为 $ 40 \, \mathrm{g} $ 的金属小球从导轨的 $ a $ 处自由滑下，依次经过 $ b $ 处、$ c $ 处，到达 $ d $ 处时恰好停下。在从 $ a $ 处到 $ b $ 处的过程中，重力做功为
0.2
$ \mathrm{J} $；在整个运动过程中机械能变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
16. 0.2 变小
解析
【分析】
首先解决重力做功问题：根据重力做功公式$W=Gh$，需先将质量、高度的单位统一为国际单位，计算出小球重力后，代入公式求出重力做功。然后分析机械能变化：整个过程中小球最终停下，说明运动中克服摩擦做功，机械能转化为内能，据此判断机械能的变化。
【解析】
1. 计算从$a$处到$b$处重力做的功：
已知小球质量$m = 40\,\mathrm{g} = 0.04\,\mathrm{kg}$，$a$处到$b$处的高度$h = 50\,\mathrm{cm} = 0.5\,\mathrm{m}$。
根据重力公式$G = mg$，可得小球重力：
$G = 0.04\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 0.4\,\mathrm{N}$
再根据重力做功公式$W = Gh$，代入数据得：
$W = 0.4\,\mathrm{N} × 0.5\,\mathrm{m} = 0.2\,\mathrm{J}$
2. 分析机械能的变化：
整个运动过程中，小球最终在$d$处停下，说明小球运动时需要克服导轨的摩擦做功，一部分机械能转化为内能，因此机械能变小。
【答案】
0.2；变小
【知识点】
重力做功计算；机械能变化判断
【点评】
本题考查重力做功的计算与机械能变化的判断，解题关键是掌握重力做功公式，理解机械能与其他形式能量的转化关系，注意单位的统一。
【难度系数】
0.6
首先解决重力做功问题：根据重力做功公式$W=Gh$，需先将质量、高度的单位统一为国际单位，计算出小球重力后，代入公式求出重力做功。然后分析机械能变化：整个过程中小球最终停下，说明运动中克服摩擦做功，机械能转化为内能，据此判断机械能的变化。
【解析】
1. 计算从$a$处到$b$处重力做的功：
已知小球质量$m = 40\,\mathrm{g} = 0.04\,\mathrm{kg}$，$a$处到$b$处的高度$h = 50\,\mathrm{cm} = 0.5\,\mathrm{m}$。
根据重力公式$G = mg$，可得小球重力：
$G = 0.04\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 0.4\,\mathrm{N}$
再根据重力做功公式$W = Gh$，代入数据得：
$W = 0.4\,\mathrm{N} × 0.5\,\mathrm{m} = 0.2\,\mathrm{J}$
2. 分析机械能的变化：
整个运动过程中，小球最终在$d$处停下，说明小球运动时需要克服导轨的摩擦做功，一部分机械能转化为内能，因此机械能变小。
【答案】
0.2；变小
【知识点】
重力做功计算；机械能变化判断
【点评】
本题考查重力做功的计算与机械能变化的判断，解题关键是掌握重力做功公式，理解机械能与其他形式能量的转化关系，注意单位的统一。
【难度系数】
0.6
17. 右图为我国自主研制的 R20000-720 型全球最大的塔式起重机。该塔机最大起重量为 $ 720 \, \mathrm{t} $，最大起升高度为 $ 400 \, \mathrm{m} $。某次施工时，塔机将 $ 200 \, \mathrm{t} $ 的物体先沿竖直方向以 $ 0.5 \, \mathrm{m/s} $ 的速度提升 $ 5 \, \mathrm{min} $，再沿水平方向以 $ 0.5 \, \mathrm{m/s} $ 匀速移动 $ 50 \, \mathrm{m} $，则整个过程中，拉力做的功为
$ 3 × 10^{8} $
$ \mathrm{J} $，拉力做功的功率为$ 7.5 × 10^{5} $
$ \mathrm{W} $。答案
17. $ 3 × 10^{8} $ $ 7.5 × 10^{5} $
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确做功的两个必要因素：作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离。
1. 分析拉力做功的阶段：物体竖直提升时，拉力与物体运动方向一致，拉力做功；水平移动时，拉力竖直向上，物体沿水平方向移动，力与距离垂直，此阶段拉力不做功。
2. 计算竖直提升的高度：已知提升速度和时间，利用$s=vt$计算提升高度。
3. 计算物体重力：根据$G=mg$求出物体重力，竖直提升时拉力等于重力，再利用$W=Gh$计算拉力做的功（即总功）。
4. 计算总时间：分别算出竖直提升时间和水平移动时间，求和得到总时间，再利用$P=\frac{W}{t}$计算拉力做功的功率。
【解析】
步骤1：计算竖直提升的高度
已知竖直提升速度$ v_1 = 0.5 \, \mathrm{m/s} $，时间$ t_1 = 5 \, \mathrm{min} = 5 × 60 \, \mathrm{s} = 300 \, \mathrm{s} $，
由$ s = vt $得，竖直提升高度：
$ h = v_1 t_1 = 0.5 \, \mathrm{m/s} × 300 \, \mathrm{s} = 150 \, \mathrm{m} $
步骤2：计算物体的重力
物体质量$ m = 200 \, \mathrm{t} = 200 × 10^3 \, \mathrm{kg} = 2 × 10^5 \, \mathrm{kg} $，
取$ g = 10 \, \mathrm{N/kg} $，根据$ G = mg $得物体重力：
$ G = 2 × 10^5 \, \mathrm{kg} × 10 \, \mathrm{N/kg} = 2 × 10^6 \, \mathrm{N} $
步骤3：计算拉力做的总功
竖直提升时，拉力与重力平衡，$ F = G $，此阶段拉力做功；水平移动时，拉力与移动方向垂直，拉力不做功。
因此总功：
$ W = W_{\mathrm{竖}} = Gh = 2 × 10^6 \, \mathrm{N} × 150 \, \mathrm{m} = 3 × 10^8 \, \mathrm{J} $
步骤4：计算总时间
水平移动的距离$ s_2 = 50 \, \mathrm{m} $，速度$ v_2 = 0.5 \, \mathrm{m/s} $，
水平移动时间：
$ t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{50 \, \mathrm{m}}{0.5 \, \mathrm{m/s}} = 100 \, \mathrm{s} $
总时间：
$ t_{\mathrm{总}} = t_1 + t_2 = 300 \, \mathrm{s} + 100 \, \mathrm{s} = 400 \, \mathrm{s} $
步骤5：计算拉力做功的功率
根据功率公式$ P = \frac{W}{t_{\mathrm{总}}} $，得：
$ P = \frac{3 × 10^8 \, \mathrm{J}}{400 \, \mathrm{s}} = 7.5 × 10^5 \, \mathrm{W} $
【答案】
$ 3 × 10^{8} $；$ 7.5 × 10^{5} $
【知识点】
功的计算；功率的计算；力做功的判断
【点评】
本题考查功和功率的计算，关键是明确只有物体在力的方向上移动距离时，力才做功，水平移动阶段拉力不做功是易错点，需准确把握做功的必要因素。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确做功的两个必要因素：作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离。
1. 分析拉力做功的阶段：物体竖直提升时，拉力与物体运动方向一致，拉力做功；水平移动时，拉力竖直向上，物体沿水平方向移动，力与距离垂直，此阶段拉力不做功。
2. 计算竖直提升的高度：已知提升速度和时间，利用$s=vt$计算提升高度。
3. 计算物体重力：根据$G=mg$求出物体重力，竖直提升时拉力等于重力，再利用$W=Gh$计算拉力做的功（即总功）。
4. 计算总时间：分别算出竖直提升时间和水平移动时间，求和得到总时间，再利用$P=\frac{W}{t}$计算拉力做功的功率。
【解析】
步骤1：计算竖直提升的高度
已知竖直提升速度$ v_1 = 0.5 \, \mathrm{m/s} $，时间$ t_1 = 5 \, \mathrm{min} = 5 × 60 \, \mathrm{s} = 300 \, \mathrm{s} $，
由$ s = vt $得，竖直提升高度：
$ h = v_1 t_1 = 0.5 \, \mathrm{m/s} × 300 \, \mathrm{s} = 150 \, \mathrm{m} $
步骤2：计算物体的重力
物体质量$ m = 200 \, \mathrm{t} = 200 × 10^3 \, \mathrm{kg} = 2 × 10^5 \, \mathrm{kg} $，
取$ g = 10 \, \mathrm{N/kg} $，根据$ G = mg $得物体重力：
$ G = 2 × 10^5 \, \mathrm{kg} × 10 \, \mathrm{N/kg} = 2 × 10^6 \, \mathrm{N} $
步骤3：计算拉力做的总功
竖直提升时，拉力与重力平衡，$ F = G $，此阶段拉力做功；水平移动时，拉力与移动方向垂直，拉力不做功。
因此总功：
$ W = W_{\mathrm{竖}} = Gh = 2 × 10^6 \, \mathrm{N} × 150 \, \mathrm{m} = 3 × 10^8 \, \mathrm{J} $
步骤4：计算总时间
水平移动的距离$ s_2 = 50 \, \mathrm{m} $，速度$ v_2 = 0.5 \, \mathrm{m/s} $，
水平移动时间：
$ t_2 = \frac{s_2}{v_2} = \frac{50 \, \mathrm{m}}{0.5 \, \mathrm{m/s}} = 100 \, \mathrm{s} $
总时间：
$ t_{\mathrm{总}} = t_1 + t_2 = 300 \, \mathrm{s} + 100 \, \mathrm{s} = 400 \, \mathrm{s} $
步骤5：计算拉力做功的功率
根据功率公式$ P = \frac{W}{t_{\mathrm{总}}} $，得：
$ P = \frac{3 × 10^8 \, \mathrm{J}}{400 \, \mathrm{s}} = 7.5 × 10^5 \, \mathrm{W} $
【答案】
$ 3 × 10^{8} $；$ 7.5 × 10^{5} $
【知识点】
功的计算；功率的计算；力做功的判断
【点评】
本题考查功和功率的计算，关键是明确只有物体在力的方向上移动距离时，力才做功，水平移动阶段拉力不做功是易错点，需准确把握做功的必要因素。
【难度系数】
0.6
18. 一列质量为 $ 1 × 10^{3} \, \mathrm{t} $ 的火车，以 $ 400 \, \mathrm{kW} $ 的功率在平直轨道上匀速行驶，速度为 $ 72 \, \mathrm{km/h} $，则火车的牵引力为
$ 2 × 10^{4} $
$ \mathrm{N} $；火车行驶 $ 1 \, \mathrm{min} $ 时间内，机车牵引力做功$ 2.4 × 10^{7} $
$ \mathrm{J} $。答案
18. $ 2 × 10^{4} $ $ 2.4 × 10^{7} $
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分两步思考：
1. 求火车的牵引力：已知火车的功率和匀速行驶的速度，根据功率的推导公式$ P = Fv $（其中$ P $为功率，$ F $为牵引力，$ v $为匀速行驶速度），变形可得$ F = \frac{P}{v} $。需先统一单位，将速度单位从$ \mathrm{km/h} $转换为$ \mathrm{m/s} $，功率单位从$ \mathrm{kW} $转换为$ \mathrm{W} $。
2. 求牵引力做的功：已知功率和行驶时间，根据功的计算公式$ W = Pt $（其中$ W $为功，$ P $为功率，$ t $为时间），将时间单位转换为秒后代入计算即可，该方法比通过路程计算更直接简便。
【解析】
1. 单位换算：
速度：$ 72 \, \mathrm{km/h} = 72 × \frac{1}{3.6} \, \mathrm{m/s} = 20 \, \mathrm{m/s} $
功率：$ 400 \, \mathrm{kW} = 400 × 10^3 \, \mathrm{W} = 4 × 10^5 \, \mathrm{W} $
时间：$ 1 \, \mathrm{min} = 60 \, \mathrm{s} $
2. 计算火车的牵引力：
由功率公式$ P = Fv $变形得$ F = \frac{P}{v} $，代入数值：
$ F = \frac{4 × 10^5 \, \mathrm{W}}{20 \, \mathrm{m/s}} = 2 × 10^4 \, \mathrm{N} $
3. 计算牵引力做的功：
根据$ W = Pt $，代入数值：
$ W = 4 × 10^5 \, \mathrm{W} × 60 \, \mathrm{s} = 2.4 × 10^7 \, \mathrm{J} $
【答案】
$ 2 × 10^4 $；$ 2.4 × 10^7 $
【知识点】
功率公式的应用、功的计算、单位换算
【点评】
本题是力学中功率与功的基础计算题，核心是掌握功率推导公式$ P = Fv $和功的计算公式$ W = Pt $，解题的关键在于准确进行单位换算，避免因单位不统一导致计算错误。题目结合匀速直线运动情境，考察公式的灵活应用，属于基础题型，有助于巩固相关知识点。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们可以分两步思考：
1. 求火车的牵引力：已知火车的功率和匀速行驶的速度，根据功率的推导公式$ P = Fv $（其中$ P $为功率，$ F $为牵引力，$ v $为匀速行驶速度），变形可得$ F = \frac{P}{v} $。需先统一单位，将速度单位从$ \mathrm{km/h} $转换为$ \mathrm{m/s} $，功率单位从$ \mathrm{kW} $转换为$ \mathrm{W} $。
2. 求牵引力做的功：已知功率和行驶时间，根据功的计算公式$ W = Pt $（其中$ W $为功，$ P $为功率，$ t $为时间），将时间单位转换为秒后代入计算即可，该方法比通过路程计算更直接简便。
【解析】
1. 单位换算：
速度：$ 72 \, \mathrm{km/h} = 72 × \frac{1}{3.6} \, \mathrm{m/s} = 20 \, \mathrm{m/s} $
功率：$ 400 \, \mathrm{kW} = 400 × 10^3 \, \mathrm{W} = 4 × 10^5 \, \mathrm{W} $
时间：$ 1 \, \mathrm{min} = 60 \, \mathrm{s} $
2. 计算火车的牵引力：
由功率公式$ P = Fv $变形得$ F = \frac{P}{v} $，代入数值：
$ F = \frac{4 × 10^5 \, \mathrm{W}}{20 \, \mathrm{m/s}} = 2 × 10^4 \, \mathrm{N} $
3. 计算牵引力做的功：
根据$ W = Pt $，代入数值：
$ W = 4 × 10^5 \, \mathrm{W} × 60 \, \mathrm{s} = 2.4 × 10^7 \, \mathrm{J} $
【答案】
$ 2 × 10^4 $；$ 2.4 × 10^7 $
【知识点】
功率公式的应用、功的计算、单位换算
【点评】
本题是力学中功率与功的基础计算题，核心是掌握功率推导公式$ P = Fv $和功的计算公式$ W = Pt $，解题的关键在于准确进行单位换算，避免因单位不统一导致计算错误。题目结合匀速直线运动情境，考察公式的灵活应用，属于基础题型，有助于巩固相关知识点。
【难度系数】
0.8
19. 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，下图所示为三次实验的情景，其中 $ h_{A} ＞ h_{B} = h_{C} $，$ m_{A} = m_{B} ＜ m_{C} $。
(1) 实验研究的是
(2) 比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为 $ W_{1} $，图乙中木块克服摩擦力所做的功为 $ W_{2} $，则 $ W_{1} $
(3) 如果水平面光滑，则
(4) 结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车超载和超速有关，为探究超载的安全隐患，应选择
(1) 实验研究的是
钢球
(选填“钢球”或“木块”)的动能大小，其动能大小是通过木块移动的距离
来反映的。(2) 比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为 $ W_{1} $，图乙中木块克服摩擦力所做的功为 $ W_{2} $，则 $ W_{1} $
＞
(选填“$ ＞ $”“$ ＜ $”或“$ = $”) $ W_{2} $。(3) 如果水平面光滑，则
不能
(选填“能”或“不能”)完成本实验。(4) 结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车超载和超速有关，为探究超载的安全隐患，应选择
乙、丙
两图的实验来进行比较。答案
19. (1)钢球 木块移动的距离
(2)＞ (3)不能 (4)乙、丙
(2)＞ (3)不能 (4)乙、丙
解析
【分析】
1. 第(1)问：实验中钢球从斜面滚下撞击木块，研究对象是钢球；动能无法直接观测，通过转换法，用木块被撞击后移动的距离反映钢球动能大小，木块移动越远，钢球动能越大。
2. 第(2)问：甲、乙中钢球质量相同，甲的高度更高，钢球到水平面速度更大，动能更大，对木块做功更多；木块克服摩擦力做功$W=fs$，同一木块同一水平面摩擦力$f$相同，甲中木块移动距离更大，故$W_1＞W_2$。
3. 第(3)问：若水平面光滑，木块不受摩擦力，被撞击后会匀速直线运动，无法通过移动距离判断钢球动能大小，不能完成实验。
4. 第(4)问：探究超载隐患即探究动能与质量的关系，需控制速度相同（同一高度滚下）、改变质量，所以选乙、丙两图。
【解析】
(1) 实验以钢球为研究对象，探究其动能大小；由于动能无法直接测量，采用转换法，通过木块移动的距离来间接反映钢球动能的大小，木块移动距离越远，钢球动能越大。
(2) 甲、乙两图中，$m_A=m_B$，$h_A＞h_B$，则钢球到达水平面时的速度$v_A＞v_B$，钢球动能$E_{kA}＞E_{kB}$，钢球对木块做的功等于木块克服摩擦力做的功；木块受到的摩擦力$f$相同，甲中木块移动距离$s_A＞s_B$，根据$W=fs$，可得$W_1＞W_2$。
(3) 若水平面光滑，木块不受摩擦力，根据牛顿第一定律，木块被撞击后会保持匀速直线运动，无法通过木块移动距离判断钢球动能大小，因此不能完成本实验。
(4) 探究超载的安全隐患，即探究动能与质量的关系，需控制钢球到达水平面的速度相同（从同一高度滚下），改变钢球质量；由$h_B=h_C$，$m_B＜m_C$，可知应选择乙、丙两图进行比较。
【答案】
(1) 钢球；木块移动的距离
(2) ＞
(3) 不能
(4) 乙、丙
【知识点】
动能的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查动能影响因素的探究实验，核心是控制变量法与转换法的应用，需明确实验变量控制的方法，同时结合牛顿第一定律分析特殊情况，加深对动能影响因素的理解。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：实验中钢球从斜面滚下撞击木块，研究对象是钢球；动能无法直接观测，通过转换法，用木块被撞击后移动的距离反映钢球动能大小，木块移动越远，钢球动能越大。
2. 第(2)问：甲、乙中钢球质量相同，甲的高度更高，钢球到水平面速度更大，动能更大，对木块做功更多；木块克服摩擦力做功$W=fs$，同一木块同一水平面摩擦力$f$相同，甲中木块移动距离更大，故$W_1＞W_2$。
3. 第(3)问：若水平面光滑，木块不受摩擦力，被撞击后会匀速直线运动，无法通过移动距离判断钢球动能大小，不能完成实验。
4. 第(4)问：探究超载隐患即探究动能与质量的关系，需控制速度相同（同一高度滚下）、改变质量，所以选乙、丙两图。
【解析】
(1) 实验以钢球为研究对象，探究其动能大小；由于动能无法直接测量，采用转换法，通过木块移动的距离来间接反映钢球动能的大小，木块移动距离越远，钢球动能越大。
(2) 甲、乙两图中，$m_A=m_B$，$h_A＞h_B$，则钢球到达水平面时的速度$v_A＞v_B$，钢球动能$E_{kA}＞E_{kB}$，钢球对木块做的功等于木块克服摩擦力做的功；木块受到的摩擦力$f$相同，甲中木块移动距离$s_A＞s_B$，根据$W=fs$，可得$W_1＞W_2$。
(3) 若水平面光滑，木块不受摩擦力，根据牛顿第一定律，木块被撞击后会保持匀速直线运动，无法通过木块移动距离判断钢球动能大小，因此不能完成本实验。
(4) 探究超载的安全隐患，即探究动能与质量的关系，需控制钢球到达水平面的速度相同（从同一高度滚下），改变钢球质量；由$h_B=h_C$，$m_B＜m_C$，可知应选择乙、丙两图进行比较。
【答案】
(1) 钢球；木块移动的距离
(2) ＞
(3) 不能
(4) 乙、丙
【知识点】
动能的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查动能影响因素的探究实验，核心是控制变量法与转换法的应用，需明确实验变量控制的方法，同时结合牛顿第一定律分析特殊情况，加深对动能影响因素的理解。
【难度系数】
0.7
