题目内容
4．
某小组同学试图探究物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度的大小v与哪些因素有关．他们猜想v可能与斜面的倾角θ、斜面材料、物体的质量m三个因素有关，于是选用：小车、100克砝码片（可粘在木块上表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B进行试验．如图所示，将小车平放在斜面顶端，小车由静止下滑，用传感器测得其到达底端时的v．改变相关条件，多次试验，并将实验数据记录在表中：| 试验序号 | θ | 斜面 | m/g | V（cm/s） |
| 1 | 20° | A | 200 | 245 |
| 2 | 20° | A | 300 | 245 |
| 3 | 20° | B | 200 | 153 |
| 4 | 20° | B | 300 | 153 |
| 5 | 25° | A | 200 | 307 |
| 6 | 30° | A | 200 | 358 |
| 7 | 35° | A | 200 | v7 |
| 8 | 40° | A | 200 | 438 |
| 9 | 45° | A | 200 | 470 |
（2）分析比较试验序号1、5、6、8与9的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一小车，平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑，其他条件一定时，斜面倾角θ越大，物体滑到斜面底端时的速度越大．
（3）在试验序号7中：v7大于$\frac{358+438}{2}$cm/s（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）完成上述试验后，有同学提出新的猜 想：v可能还与物体跟斜面的接触面积有关．为了验证猜想，应选择图中d与（a）进行对比试验[选填“（b）”、“（c）”或“（d）”]，即可得出初步结论．
分析 分析数据可知，当斜面的倾角θ，斜面材料不变时，改变物体的质量，物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度的大小不变；
比较实验序号1，5，6，8与9的数据及相关条件，可知，在斜面材料和物体的质量不变时，斜面的倾角越大，物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度大小越大；
为了研究v可能还与物体跟斜面的接触面积有关，应该保持斜面的倾角和物体的质量不变为，改变物体的面积，分析确定即可．
解答 解：（1）比较1、2两次实验数据，其特点为斜面倾角相同，材料相同，物体质量不同，但物体滑到底端时的速度相同，比较3、4两次实验数据也是同样的特点，所以物体滑到斜面底端时的速度与物体质量无关；
（2）1、5、6、8与9的数据的共同特点为：物体质量相同，斜面材料相同，斜面倾角不同，物体速度不同，而且斜面的倾角越大，物体滑到斜面底端时的速度越大；
（3）比较1、5、6、8与9的速度值发现，斜面倾角增加相同的度数时，速度的增加量不是定值，
而是越来越小：v5-v1=62cm/s，
v6-v5=51cm/s，v9-v8=32cm/s，
根据这个规律可知：v7-v6＞v8-v7，则v7＞$\frac{{v}_{6}+{v}_{8}}{2}$，即v7＞$\frac{358+438}{2}$cm/s；
（4）要探究速度与接触面积的关系，应使用同一物体，控制斜面材料、斜面倾角一定，改变物体与斜面的接触面积，所以比较a、d可以完成实验．
故答案为：（1）物体质量；（2）其他条件一定时，斜面倾角θ越大，物体滑到斜面底端时的速度越大；（3）大于；（4）d．
点评 此题考查学生根据条件分析数据归纳结论的能力，注意控制变量法的应用，并理解斜面的倾角与下滑的速度关系．
练习册系列答案
相关题目
将刚从冰箱冷冻室拿出的冰棍贴紧舌头，舌头会被“冻”在冰棍上，这时舌头里的水发生了某种物态变化，此物态变化过程中温度随时间变化图象可能是（ ）
15．小明要测量一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，电路如图甲所示，估计小灯泡正常工作时的电阻约为20Ω．现有电流表、电压表、开关、滑动变阻器R1（10Ω 0.2A）R2（20Ω 0.5A）、R3（10Ω 1A）各一个，导线若干，电源电压为6V．
（1）请用铅笔画线代替导线，将实验电路连接完整．
（2）实验中，应选择滑动变阻器R2接入电路．
（3）小明测得实验数据如表，小刚认为小明测得的实验数据中有一次是不真实的，存在拼凑的嫌疑，请你帮忙找出哪一次并说明理由？第一次实验是不真实的，存在拼凑的嫌疑，通过计算滑动变阻器接入电路中的阻值需超过20Ω．
（4）小李同学做这个实验时，发现电压表的0～15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，小李设计了另一种实验方案．已知电阻R的阻值为10欧．
①电路如图乙所示，连接好电路；
②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2，
先算出R两端电压U0=I1R（即灯两端的电压）和灯泡的电阻RL=U0/I2-I1再根据P0=$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{{R}_{L}}$，计算灯泡的额定功率．他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为使测量结果更准确，请指出该如何修改实验方案？
步骤②改为：将开关S拨到位置1，移动滑片P，使I1R等于3.8V．
（1）请用铅笔画线代替导线，将实验电路连接完整．
（2）实验中，应选择滑动变阻器R2接入电路．
（3）小明测得实验数据如表，小刚认为小明测得的实验数据中有一次是不真实的，存在拼凑的嫌疑，请你帮忙找出哪一次并说明理由？第一次实验是不真实的，存在拼凑的嫌疑，通过计算滑动变阻器接入电路中的阻值需超过20Ω．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 电压（伏） | 2.00 | 3.40 | 3.80 | 4.20 |
| 电流（安） | 0.18 | 0.19 | 0.20 | 0.22 |
| 电阻（欧） | 11.11 | 17.89 | 19.00 | 19.09 |
①电路如图乙所示，连接好电路；
②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2，
先算出R两端电压U0=I1R（即灯两端的电压）和灯泡的电阻RL=U0/I2-I1再根据P0=$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{{R}_{L}}$，计算灯泡的额定功率．他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为使测量结果更准确，请指出该如何修改实验方案？
步骤②改为：将开关S拨到位置1，移动滑片P，使I1R等于3.8V．
19．划船时，使船和桨一起向前运动的力的施力物体是（ ）
| A． | 划船的人 | B． | 河中的水 | C． | 船桨 | D． | 船 |
