Question

小明騎自行車上學(xué)途中，要經(jīng)過一段上坡路．他想：車子沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關(guān)呢？
（1）猜想：
①猜想1：車子沖上斜坡的最大距離可能與車子上坡前的速度有關(guān)．從能量轉(zhuǎn)化看，車子上坡前的速度越大，它的動(dòng)能也越大，上坡過程中轉(zhuǎn)化成的

重力勢能

就越多．
②猜想2：車子沖上斜坡的最大距離可能與車子的質(zhì)量大小有關(guān)．
③你的猜想是：車子沖上斜坡的最大距離可能與

傾角的大小

有關(guān)．
（2）為了探究“車子沖上斜坡的最大距離是否與車子的質(zhì)量大小有關(guān)”，小明將光滑水平面平滑的長木板以一定的傾角θ固定，左邊放置一個(gè)固定在水平面的光滑斜面，如圖所示．

①實(shí)驗(yàn)中如果以正方體物塊代替車子，則要求物塊的

材料

相同，

質(zhì)量

不同（“質(zhì)量”、“材料”或“底面積”）
②實(shí)驗(yàn)時(shí)為了讓不同的正方體物塊以相同的速度沖上長木板，應(yīng)該使物塊從斜面的

同一

高度處開始由靜止滑下．
③下表是小明記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
物塊質(zhì)量m（g）	20	30	40	50	60
物塊沖上斜坡的最大距離s/cm	30	30.5	29.8	30	31

分析可知：車子沖上斜坡的最大距離可能與車子的質(zhì)量大小

有關(guān)

；
（3）若把圖中的長木板放水平，添加毛巾、棉布、小鋼球等器材，利用本實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究什么問題：

探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)

（寫一個(gè)問題即可）

Answer 1

分析：（1）車子上坡的過程是一個(gè)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，轉(zhuǎn)化出的重力勢能的多少?zèng)Q定于物體具有動(dòng)能的多少；質(zhì)量、速度以及傾角的大小都影響車子沖上斜坡的最大距離．
（2）根據(jù)控制變量法的思想，探究與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，只控制質(zhì)量不同，其它因素都相同．由此去考慮設(shè)計(jì)思路．
利用表中給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即可確定物體上升的最大距離與車子質(zhì)量的關(guān)系．
（3）研究摩擦力大小與什么因素有關(guān)，要利用控制變量法來研究，同時(shí)用到毛巾、棉布、小鋼球等器材．

解答：解：（1）車子上升時(shí)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，車子的速度越大，動(dòng)能就越大，從而有更多的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能．所以上升的高度就越高．
因?yàn)橘|(zhì)量、速度以及傾角的大小都可能影響車子沖上斜坡的最大距離，因此我的猜想是：子沖上斜坡的最大距離可能與傾角的大小有關(guān)．
（2）要探究車子沖上斜坡的最大距離與物體質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思路，就要控制物體的材料、速度、斜坡的傾角都要相同，只讓物體的質(zhì)量不同．故讓不同的正方體物塊球在軌道同一高度由靜止釋放．
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，不同質(zhì)量的物塊從同一高度滑下，物塊沖上斜坡的最大距離可能相同，也可能不同，因此車子沖上斜坡的最大距離可能與車子的質(zhì)量大小有關(guān)．
（3）把圖中的長木板放水平，添加毛巾、棉布、小鋼球等器材，可以探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）重力勢能；傾角的大��；（2）材料；質(zhì)量；有關(guān)；（3）探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)探究題要注意兩點(diǎn)：一是實(shí)驗(yàn)方法的正確運(yùn)用；二是對表格數(shù)據(jù)的正確分析．控制變量法的運(yùn)用是這一實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)之一．