Question

小明騎自行車上學(xué)途中，要經(jīng)過一段上坡路。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）他發(fā)現(xiàn)車子的初始速度越大，沖上斜坡的最大距離就越長。這是因為車子的初始速度越大，它的初始動能也越大，上坡過程中增加的___________就越大。
（2）他進而又提出兩個猜想：
猜想一：物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān)；
猜想二：物體沖上斜坡的最大距離可能與斜坡的傾角大小有關(guān)。
你的猜想是：物體沖上斜坡的最大距離可能與         有關(guān)。
為了驗證猜想一，他將與水平面平滑連接的長木板以一定的傾角θ固定，左邊放置一斜面，如圖所示。實驗時為了讓不同質(zhì)量的小木塊以相同的初始速度滑上長木板，應(yīng)該使小木塊從斜面的       處自由下滑。

（3）小明發(fā)現(xiàn)當不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離均相同。這說明猜想一是___________（選填“正確”或“錯誤”）的。
在驗證猜想二的實驗中，小明讓一木塊以相同的初始速度分別滑上不同傾角的長木板，測得的數(shù)據(jù)記錄如下表：

次數(shù)	1	2	3	4	5
木板傾角θ	10°	30°	53°	75°	85°
向上滑行的最大距離s/m	0.50	0.40	0.36	0.39	0.43

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可知木塊向上滑行的最大距離s與傾角θ關(guān)系是__________________。

Answer 1

（1）①重力勢能 （1分） ③斜坡的傾角（坡度、坡面狀況），其他合理答案均可（1分）  （2）①質(zhì)量  材料 （各0.5分） ②同一 （1分）③無關(guān)  

試題分析：車子上坡的過程是一個將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，轉(zhuǎn)化出的重力勢能的多少決定于物體具有動能的多少。由于物體上升的高度已經(jīng)知道了與物體的速度大小有關(guān)，新的猜想有兩個，根據(jù)控制變量法的思想，探究與物體質(zhì)量的關(guān)系時，只控制質(zhì)量不同，其它因素都相同．探究與斜坡的傾角的關(guān)系時，只控制斜坡的傾角不同，其它因素都相同，由此去考慮操作要點。猜想的正確與否，要通過實驗現(xiàn)象來判定，因此，根據(jù)不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離是否相同即可知道猜想是否正確。利用表中給出的實驗數(shù)據(jù)，即可確定物體上升的最大距離與傾斜角度的關(guān)系。車子上升時將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，車子的速度越大，動能就越大，從而有更多的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。所以上升的高度就越高。由于物體上升的高度已經(jīng)知道了與物體的速度大小有關(guān)。小球滾動到底端的速度取決于小球初始點的高度，高度越高，到達底端時的速度越大，為了保證小球到達底端的速度相同，所以要可知小球滾動的初始點的高度相同，即讓小球從斜面A同一高度由靜止釋放。由于不同質(zhì)量的小球以相同初始速度滑上長木板時，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與物體的質(zhì)量大小無關(guān)．故說明猜想一是錯誤的。由實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，從10°到53°這個過程，物體的上升的高度隨著傾斜角度的增加在減��；
從53°到85°這個過程，物體的上升的高度隨著傾斜角度的增加在增大。
點評：實驗探究題考查學(xué)生的能力比較全面，往往探究的內(nèi)容不再是課本上的知識，而是新的內(nèi)容，掌握探究的方法：一般要用到控制變量法和轉(zhuǎn)換法。