Question

【題目】小明騎自行車上學(xué)途中，要經(jīng)過(guò)一段上坡路。他思考：物體沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關(guān)呢？

（1）速度越大，沖上斜坡的最大距離就越長(zhǎng)。這是因?yàn)檐囎拥某跏妓俣仍酱�，它的初始�?dòng)能也越大，上坡過(guò)程中增加的_______就越大。

（2）他進(jìn)而又提出兩個(gè)猜想：物體沖上斜坡的最大距離可能與

猜想一：物體的質(zhì)量大小有關(guān)；

猜想二：與斜坡的傾角大小有關(guān)。

（3）①為了驗(yàn)證猜想一，他將與水平面平滑連接的長(zhǎng)木板以一定的傾角θ固定，如圖所示。

實(shí)驗(yàn)時(shí)為了讓不同質(zhì)量的小木板以相同的初始速度滑上長(zhǎng)木板，請(qǐng)你在圖中的虛線框內(nèi)為小明設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)裝置，并說(shuō)明使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作要點(diǎn)是_____________________。

②小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長(zhǎng)木板時(shí)，向上滑行的最大距離均相同這說(shuō)明猜想一是______（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。

（4）在驗(yàn)證猜想二的實(shí)驗(yàn)中，小明讓一木塊以相同的初始速度分別滑上不同傾角的長(zhǎng)木板，測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄如下表。由圖象可知木塊向上滑行的最大距離s與傾角θ的定性關(guān)系是__________________________。

故

Answer 1

【答案】 (1). 重力勢(shì)能 (2). 要將質(zhì)量不同小木塊從同一高度滑下 (3). 錯(cuò)誤 (4). 在小于53o時(shí)S隨θ增大而減小，當(dāng)大于53o時(shí)S隨θ增大而增大。

【解析】解答：(1)車子上坡時(shí)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，車子的初速度越大，初始動(dòng)能就越大，從而有更多的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，上升的高度就越高，即上坡過(guò)程中增加的重力勢(shì)能就越大。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖示。

木塊滑動(dòng)到底端的速度取決于木塊初始點(diǎn)的高度，高度越高，到達(dá)底端時(shí)的速度越大，為了保證不同木塊到達(dá)底端的速度相同，所以要讓木塊滑動(dòng)的初始點(diǎn)的高度相同，即讓木塊在軌道同一高度由靜止釋放。

(3)由于不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長(zhǎng)木板時(shí)，向上滑行的最大距離均相同。所以物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，故說(shuō)明猜想一是錯(cuò)誤的。

(4)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),從10到53這個(gè)過(guò)程,物體的上升的高度隨著傾斜角度的增加在減小;從53到85這個(gè)過(guò)程，物體的上升的高度隨著傾斜角度的增加在增大；故得結(jié)論：在小于53o時(shí)S隨θ增大而減小，當(dāng)大于53o時(shí)S隨θ增大而增大