Question

19．過山車在圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)不會(huì)掉落．佳佳認(rèn)為，這是因?yàn)檫^山車到達(dá)該位置時(shí)還有一定速度．那么，這個(gè)速度的大小與哪些因素有關(guān)呢？她提出了以下猜想：
猜想一：過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度與過山車的質(zhì)量m有關(guān)；
猜想二：過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度與過山車開始下滑的高度h有關(guān)．
她設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用小球代替過山車從斜面不同高度由靜止開始滾下，并在通過圓形軌道的最高點(diǎn)后，落在足夠長(zhǎng)的水平軌道上，實(shí)驗(yàn)中摩擦可忽略不計(jì)．
測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	球的質(zhì)量m/Kg	球開始下滑的高度h/m	球的水平射程s/m
1	0.1	0.5	0.4
2	0.1	0.8	0.8
3	0.2	0.5	0.4

（1）實(shí)驗(yàn)中用水平射程的大小來反映小球達(dá)到圓形軌道最高點(diǎn)速度的大小，運(yùn)用了轉(zhuǎn)化法（填物理方法名稱）．
（2）分析1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)的速度與過山車的質(zhì)量無關(guān)（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（3）分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可推知，過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)的速度隨過山車在斜面上開始下滑的高度的增大而增大（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）用水平射程的大小來反映小球達(dá)到圓形軌道最高點(diǎn)速度的大小是一種轉(zhuǎn)換的思想；
（2）根據(jù)控制變量法的思想，要研究過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)的速度與過山車的質(zhì)量的關(guān)系，就要保持球開始下滑的高度相同，質(zhì)量不同．
（3）根據(jù)控制變量法的思想，1、2兩次實(shí)驗(yàn)質(zhì)量相同，球開始下滑的高度不同，得出過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)的速度與過山車在斜面上開始下滑的高度的關(guān)系．

解答 解：（1）用水平射程的大小來反映小球達(dá)到圓形軌道最高點(diǎn)速度的大小是一種轉(zhuǎn)換的思想，故運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法；
（2）分析1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知球開始下滑的高度相同，質(zhì)量不同，球的水平射程相同，故可得：過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)的速度與過山車的質(zhì)量無關(guān)．
（3）分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，小球的質(zhì)量相同，球開始下滑的高度不同，球的水平射程不同，質(zhì)量越大，水平射程越大，即過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)的速度越大，故得出過山車到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)的速度隨過山車在斜面上開始下滑的高度的增大而增大．
故答案為：（1）轉(zhuǎn)化；（2）1、3；無關(guān)；（3）增大．

點(diǎn)評(píng) 此類實(shí)驗(yàn)題目是考查對(duì)控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納出正確的結(jié)論，最后一問是本題的難點(diǎn)．