小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?(1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车

小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?(1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车

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小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
(1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中增加的___________就越大。
(2)他进而又提出两个猜想:
猜想一:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
你的猜想是:物体冲上斜坡的最大距离可能与         有关。
为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定,左边放置一斜面,如图所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板,应该使小木块从斜面的       处自由下滑。

(3)小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是___________(选填“正确”或“错误”)的。
在验证猜想二的实验中,小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如下表:
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
根据表中数据,可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ关系是__________________。
答案
(1)①重力势能 (1分) ③斜坡的倾角(坡度、坡面状况),其他合理答案均可(1分)  (2)①质量  材料 (各0.5分) ②同一 (1分)③无关  
解析

试题分析:车子上坡的过程是一个将动能转化为重力势能的过程,转化出的重力势能的多少决定于物体具有动能的多少。由于物体上升的高度已经知道了与物体的速度大小有关,新的猜想有两个,根据控制变量法的思想,探究与物体质量的关系时,只控制质量不同,其它因素都相同.探究与斜坡的倾角的关系时,只控制斜坡的倾角不同,其它因素都相同,由此去考虑操作要点。猜想的正确与否,要通过实验现象来判定,因此,根据不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离是否相同即可知道猜想是否正确。利用表中给出的实验数据,即可确定物体上升的最大距离与倾斜角度的关系。车子上升时将动能转化为重力势能,车子的速度越大,动能就越大,从而有更多的动能转化为重力势能。所以上升的高度就越高。由于物体上升的高度已经知道了与物体的速度大小有关。小球滚动到底端的速度取决于小球初始点的高度,高度越高,到达底端时的速度越大,为了保证小球到达底端的速度相同,所以要可知小球滚动的初始点的高度相同,即让小球从斜面A同一高度由静止释放。由于不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同.所以物体冲上斜坡的最大距离与物体的质量大小无关.故说明猜想一是错误的。由实验数据可以发现,从10°到53°这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小;
从53°到85°这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大。
点评:实验探究题考查学生的能力比较全面,往往探究的内容不再是课本上的知识,而是新的内容,掌握探究的方法:一般要用到控制变量法和转换法。
举一反三
如图所示,质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区(“×”代表磁感线垂直于纸面向里).若不计空气阻力,两线框落地时具有的动能分别为EA和EB,则EA和EB大小关系是                   
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太阳能是一种清洁能源,。某太阳能热水器水箱容积为300L,集热管的有效采光面积为3m2,某天日照时间为8h,每平方米面积平均每秒接收太阳辐射能1.4×103J,接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收,则该天热水器水箱里的水温度可以升高_______℃。[不计水箱中水的散热,水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)]
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如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的装置。让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动,碰到同一位置的相同木块上。目的是探究小车动能的大小与   的关系;若小车推动木块移动的距离越大,说明小车对木块   越多,从而判断小车的动能越大;若水平面绝对光滑,按上述方案本实验将   (能/不能)达到探究目的。
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如图是探究“物体的动能的大小与什么因素有关?”的实验示意图.
 
(1)该实验中物体的动能是指物体      (选填“A”或“B”)的动能,该动能是由______能转化而来的.
(2)该实验中物体动能的大小是通过     来反映的,此处应用的科学方法是  _
(3)该实验中物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时       (选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度,它是通过        (选填“高度”或“质量”)来改变的.
(4)若水平面绝对光滑,本实验_______(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
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如图所示,是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置.

(1)实验中通过观察        的大小,来判断小球动能的大小.
(2)实验中为了研究动能的大小与质量的关系,需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是        
(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示.

分析这两组数据可以得出:        对物体的动能影响较大.依据是        
(4)某同学利用上述实验装置探究“动能大小与质量”的关系,它将不同质量的小球从同一斜面上由静止自由滑下,实验记录数据如下:
钢球的质量m/kg
0.1
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
木块滑行距离S/m
0.12
0.10
0.12
0.12
0.11
0.13
0.12
该同学根据以上实验数据得出物体的动能大小与质量无关,你认为实验结论与物理事实是否相符?      (选填:“相符”或“不相符”);你认为出现此实验现象的主要原因是        
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