Question

10．小春發(fā)現(xiàn)高速公路常有如圖1所示的限速警告標(biāo)志，他問(wèn)爸爸：為什么在相同的道路上行駛的汽車(chē)卻會(huì)有不同的最高時(shí)速限制呢？爸爸告訴他：大車(chē)質(zhì)量大，慣性大，如果速度太快的話，遇緊急情況時(shí)不能及時(shí)停下來(lái)，極易造成交通事故．小春想：這就是說(shuō)在相同情況下大車(chē)要停下來(lái)所用的距離比小車(chē)要長(zhǎng)？為此，他設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置及以下探究方案：
①讓一輛小車(chē)從光滑斜面上某位置由靜止滑下，測(cè)出它在水平面運(yùn)動(dòng)的距離s₁；
②給小車(chē)車(chē)廂里添加適當(dāng)?shù)你^碼，并使小車(chē)從同一高度由靜止滑下，測(cè)出它在水平面運(yùn)動(dòng)的距離s₂；
③再繼續(xù)增加鉤碼數(shù)量，重復(fù)步驟②、④比較各次水平運(yùn)動(dòng)距離s的大小，歸納出結(jié)論對(duì)于上述探究方案，請(qǐng)你作答：

（1）給小車(chē)添加鉤碼的目的是：增大（或改變）小車(chē)質(zhì)量．
（2）讓小車(chē)從同一高度下滑的目的是：小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同．
（3）假設(shè)各次小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力均相同，則s₂＞s₁（選填：“＞”、“=”或“＜”），原因是：初始速度相同，質(zhì)量越大，小車(chē)的動(dòng)能越大，到停止的過(guò)程克服阻力做的功就越多，在阻力相同的情況下，則運(yùn)動(dòng)的路程越長(zhǎng)（或質(zhì)量大，慣性就大，在相同條件下小車(chē)停下來(lái)所需的距離就長(zhǎng)）．
（4）小春的探究方案合理嗎？不合理．為什么？壓力不同，小車(chē)所受的摩擦力不同，不能滿足控制變量，所以不合理．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)研究的是“在相同情況下大車(chē)要停下來(lái)所用的距離比小車(chē)要長(zhǎng)？”，因此需要控制小車(chē)的質(zhì)量不同；
（2）實(shí)驗(yàn)只是研究質(zhì)量對(duì)停止距離的影響，因此需要控制小車(chē)的速度相同；
（3）質(zhì)量越大的小車(chē)，從斜面上滑下時(shí)具有的能量越大，做功越多，運(yùn)動(dòng)的路程越長(zhǎng)；
（4）探究多因素問(wèn)題時(shí)，要采用控制變量法，只改變其中的一個(gè)因素，而其余因素保持相同．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，給小車(chē)車(chē)廂里添加適當(dāng)?shù)你^碼，目的就是要改變小車(chē)的質(zhì)量，探究質(zhì)量的影響；
（2）使小車(chē)從同一高度由靜止滑下，小車(chē)到達(dá)斜面底端的速度就相同，控制了速度這一因素；
（3）小車(chē)從同一高度由靜止滑下，初始速度相同，第二次質(zhì)量大，小車(chē)的動(dòng)能大，到停止的過(guò)程克服阻力做的功就越多，在阻力相同的情況下，則運(yùn)動(dòng)的路程越長(zhǎng)．
（4）小春的方案實(shí)際上并不太符合控制變量法的思想，他改變了小車(chē)的質(zhì)量，小車(chē)對(duì)水平面的壓力就會(huì)改變，受到的摩擦阻力也會(huì)改變．
故答案為：（1）增大（或改變）小車(chē)質(zhì)量；（2）小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同；（3）＞；初始速度相同，質(zhì)量越大，小車(chē)的動(dòng)能越大，到停止的過(guò)程克服阻力做的功就越多，在阻力相同的情況下，則運(yùn)動(dòng)的路程越長(zhǎng)（或質(zhì)量大，慣性就大，在相同條件下小車(chē)停下來(lái)所需的距離就長(zhǎng)）；（4）不合理；壓力不同，小車(chē)所受的摩擦力不同，不能滿足控制變量，所以不合理．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)是由學(xué)生根據(jù)平時(shí)觀察到的現(xiàn)象，結(jié)合課本上阻力對(duì)物體的影響的實(shí)驗(yàn)延伸而來(lái)的，重點(diǎn)是對(duì)學(xué)生自主探究能力的考查．