问题补充:
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.
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,如图甲所示.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,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点:________
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12345木板倾角θ10°30°53°75°85°向上滑行的最大距离s/m0.500.400.360.390.43根据表中数据请在图乙中描点作出S---θ图象.由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是________.
答案:
解:(1)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.
(2)设计实验装置如图示.
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,为了保证不同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,即让小球从同一高度滚下.
要探究由于物体上行的最大距离与物体质量的关系,根据控制变量法的思路,就要控制物体的速度有关,斜坡的倾角都要相同,只让物体的质量不同.故让让不同的小球在轨道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可能与物体的质量大小无关.故说明猜想一是错误的.
利用实验中记录的数据作为横纵坐标在图象中,定点,连线得到图象.
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;故得结论:随倾角θ的增大,小球上滑的最大距离S先减小后增大.
故
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