Question

19．小刚同学在不同的水平路面上以不同的速度骑不同质量的自行车时，发现不踩踏脚板时，自行车向前滑行的距离不同，他提出了“自行车向前滑行的距离与什么因素有关”的问题，并做出猜想：
猜想一：自行车滑行的距离可能与自行车的初速度有光；
猜想二：自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度有关；
猜想三：自行车滑行的距离可能与自行车的质量有关；
为验证自己的猜想，他在水平木板上搭成一斜面，并准备了一个小车、一把量程为1m的刻度尺、一条毛巾、一块棉布（毛巾、棉布质量忽略不计）实验器材．请你帮他完成下列内容：

（1）为探究猜想一，他先后将小车从斜面不同高度处由静止释放，记录小车在相同表面上滑行到静止的距离，三次实验现象如图1所示；（均选填“相同”或“不同”）
（2）为探究猜想二，他先后将小车从斜面相同（选填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，三次实验中小车最后静止时如图2所示；
（3）综合（1）（2）两次实验，可以得出的结论是：在小车的质量相同时，小车滑行的距离与小车的初速度和接触面的粗糙程度有关；
（4）利用现有的实验器材，他不能（选填“能”或“不能”）完成猜想三的实验探究；（要求：实验具有可操作性）
（5）设计出探究“猜想二”的记录数据表格．

Answer 1

分析 （1）探究自行车滑行的距离可能与自行车的初速度有关，就必须使小车有不同的初速度，故要从斜面不同高处释放，由控制变量法可知水平面的粗糙程度、小车质量不变；
（2）探究自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度有关，有控制变量法可知应控制速度大小不变所以先后应在相同高度；
（3）根据实验现象分析；
（4）要完成猜想3，必须测得质量，结合题意解答．
（5）由控制变量法可知，小车滑行的距离与那些因素有关．结合试验次数可得表格．

解答 解：（1）由控制变量法可知，要探究自行车滑行的距离可能与自行车的初速度有关，就必须使小车有不同的初速度，故要从斜面不同高处释放小车，得到不同的速度，且应使水平表面的粗糙程度相同；
（2）由控制变量法可知，要探究自行车滑行的距离与道路表面的粗糙程度有关，就必须改变道路表面的粗糙程度，保持速度（释放小车的高度）相同、质量相同；
（3）实验（1）中，小车的质量相同，接触面的粗糙程度也相同，初速度越大，滑行的距离越远；
实验（2）中，小车的质量相同，初速度也相同，接触面不同，小车运动的距离也不同；
所以，综合（1）（2）两次实验，可以得出的结论是：在小车的质量相同时，小车滑行的距离与小车的初速度和接触面的粗糙程度有关；
（4）由控制变量法可知，要探究自行车滑行的距离与自行车的质量有关，就需要改变车的质量，但利用现有器材不能改变小车的质量，故不能完成实验．
（5）由控制变量法可得表格，如下：

次数	小车的释放高度h/m	小车的质量m/g	水平面的粗糙程度	小车滑行的距离s/m
1	相同	相同	毛巾
2	相同	相同	棉布
3	相同	相同	木板

故答案为：（1）不同；相同；（2）相同；（3）在小车的质量相同时，小车滑行的距离与小车的初速度和接触面的粗糙程度有关；（4）不能；（5）如上表．

点评 利用控制变量法探究实验，是一道与牛顿第一定律类似，比较简单．