Question

20．小华骑自行车下坡时，想到从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢？回家后她找来了小车、秒表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究，如图所示．首先对影响小车下滑快慢的因素作出以下猜想：
猜想一：与小车的质量有关；
猜想二：与斜面的高度有关；
猜想三：与斜面的长度有关．
（1）根据所学知识，判断猜想二是正确的，依据是下滑过程中重力势能转化成的动能，速度变大．
（2）为了验证猜想一，小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间．小华测量的结果如下表，通过对数据分析可得出猜想一是不成立（填“成立”或“不成立”）的．

实验次数	1	2	3	4
小车内放置钩码的质量m/g	0	50	100	150
时间t/s	2.5	2.5	2.5	2.5

（3）为了验证猜想三，小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放，测出下滑的时间．她通过测量发现下滑的时间不同，于是得出猜想三是正确的．请对小华这一探究作出评价，指出她存在的主要问题（说一点即可）是改变长度时，没有控制高度一定（或路程不同，不能只通过时间比较运动快慢）．

Answer 1

分析 （1）掌握影响动能、势能大小的因素，小车在下滑时将重力势能转化为动能．
重力势能的大小与物体的质量和高度有关．
（2）根据表格中数据，分析小车速度与质量的关系．
（3）注意控制变量法的应用，根据速度公式知道所用时间的长短不仅速度有关，还与通过的路程有关．

解答 解：（1）猜想二：从斜面下滑物体的快慢与斜面的高度有关．斜面的高度越大，同一物体的重力势能越大，在下滑过程中转化成的动能越大，速度越大．所以断定猜想二是正确的；
（2）由表格中数据中，小车的质量不同，但下滑时间相同，又因为所经过的路程相同，所以速度是相同的，因此说明小车下滑快慢与小车的质量无关；
（3）小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放，在此过程中没有控制高度一定，所以会造成时间的不同．同时根据t=$\frac{s}{v}$，路程也会影响所用时间的长短．
故答案为：（1）下滑过程中重力势能转化成的动能，速度变大；（2）不成立；（3）改变长度时，没有控制高度一定（或路程不同，不能只通过时间比较运动快慢）．

点评 此题是探究从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关的实验，通过实验考查了学生对控制变量法的应用，同时考查了动能和势能的转化及根据数据得出结论的能力．