Question

【题目】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）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：物体冲上斜坡的最大距离可能与

猜想一：物体的质量大小有关；

猜想二：与斜坡的倾角大小有关。

（3）①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，如图所示。

实验时为了让不同质量的小木板以相同的初始速度滑上长木板，请你在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是_____________________。

②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。

（4）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。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__________________________。

故

Answer 1

【答案】 (1). 重力势能 (2). 要将质量不同小木块从同一高度滑下 (3). 错误 (4). 在小于53o时S随θ增大而减小，当大于53o时S随θ增大而增大。

【解析】解答：(1)车子上坡时将动能转化为重力势能，车子的初速度越大，初始动能就越大，从而有更多的动能转化为重力势能，上升的高度就越高，即上坡过程中增加的重力势能就越大。

(2)设计实验装置如图示。

木块滑动到底端的速度取决于木块初始点的高度，高度越高，到达底端时的速度越大，为了保证不同木块到达底端的速度相同，所以要让木块滑动的初始点的高度相同，即让木块在轨道同一高度由静止释放。

(3)由于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。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。

(4)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：在小于53o时S随θ增大而减小，当大于53o时S随θ增大而增大