Question

19．过山车在圆形轨道最高点时不会掉落．佳佳认为，这是因为过山车到达该位置时还有一定速度．那么，这个速度的大小与哪些因素有关呢？她提出了以下猜想：
猜想一：过山车到达圆形轨道最高点时的速度与过山车的质量m有关；
猜想二：过山车到达圆形轨道最高点时的速度与过山车开始下滑的高度h有关．
她设计了如图所示的装置进行实验，用小球代替过山车从斜面不同高度由静止开始滚下，并在通过圆形轨道的最高点后，落在足够长的水平轨道上，实验中摩擦可忽略不计．
测得的实验数据如下表所示：

实验次数	球的质量m/Kg	球开始下滑的高度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）实验中用水平射程的大小来反映小球达到圆形轨道最高点速度的大小，运用了转化法（填物理方法名称）．
（2）分析1、3两次实验数据可知，过山车到达圆形轨道最高点的速度与过山车的质量无关（填“有关”或“无关”）．
（3）分析1、2两次实验数据可推知，过山车到达圆形轨道最高点的速度随过山车在斜面上开始下滑的高度的增大而增大（选填“增大”或“减小”）．

Answer 1

分析 （1）用水平射程的大小来反映小球达到圆形轨道最高点速度的大小是一种转换的思想；
（2）根据控制变量法的思想，要研究过山车到达圆形轨道最高点的速度与过山车的质量的关系，就要保持球开始下滑的高度相同，质量不同．
（3）根据控制变量法的思想，1、2两次实验质量相同，球开始下滑的高度不同，得出过山车到达圆形轨道最高点的速度与过山车在斜面上开始下滑的高度的关系．

解答 解：（1）用水平射程的大小来反映小球达到圆形轨道最高点速度的大小是一种转换的思想，故运用了转换法；
（2）分析1、3两次实验数据可知球开始下滑的高度相同，质量不同，球的水平射程相同，故可得：过山车到达圆形轨道最高点的速度与过山车的质量无关．
（3）分析1、2两次实验数据知，小球的质量相同，球开始下滑的高度不同，球的水平射程不同，质量越大，水平射程越大，即过山车到达圆形轨道最高点的速度越大，故得出过山车到达圆形轨道最高点的速度随过山车在斜面上开始下滑的高度的增大而增大．
故答案为：（1）转化；（2）1、3；无关；（3）增大．

点评 此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论，最后一问是本题的难点．