Question

19．過山車在圓形軌道最高點時不會掉落．佳佳認為，這是因為過山車到達該位置時還有一定速度．那么，這個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：過山車到達圓形軌道最高點時的速度與過山車的質(zhì)量m有關(guān)；
猜想二：過山車到達圓形軌道最高點時的速度與過山車開始下滑的高度h有關(guān)．
她設(shè)計了如圖所示的裝置進行實驗，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后，落在足夠長的水平軌道上，實驗中摩擦可忽略不計．
測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

實驗次數(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）實驗中用水平射程的大小來反映小球達到圓形軌道最高點速度的大小，運用了轉(zhuǎn)化法（填物理方法名稱）．
（2）分析1、3兩次實驗數(shù)據(jù)可知，過山車到達圓形軌道最高點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、2兩次實驗數(shù)據(jù)可推知，過山車到達圓形軌道最高點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到圓形軌道最高點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，要研究過山車到達圓形軌道最高點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、2兩次實驗質(zhì)量相同，球開始下滑的高度不同，得出過山車到達圓形軌道最高點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到圓形軌道最高點速度的大小是一種轉(zhuǎn)換的思想，故運用了轉(zhuǎn)換法；
（2）分析1、3兩次實驗數(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：過山車到達圓形軌道最高點的速度與過山車的質(zhì)量無關(guān)．
（3）分析1、2兩次實驗數(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，即過山車到達圓形軌道最高點的速度越大，故得出過山車到達圓形軌道最高點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．

點評 此類實驗題目是考查對控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況，及如何正確的對實驗現(xiàn)象進行分析，歸納出正確的結(jié)論，最后一問是本題的難點．