Question

小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他想：车子冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？
（1）猜想：
①猜想1：车子冲上斜坡的最大距离可能与车子上坡前的速度有关．从能量转化看，车子上坡前的速度越大，它的动能也越大，上坡过程中转化成的________就越多．
②猜想2：车子冲上斜坡的最大距离可能与车子的质量大小有关．
③你的猜想是：车子冲上斜坡的最大距离可能与________有关．
（2）为了探究“车子冲上斜坡的最大距离是否与车子的质量大小有关”，小明将光滑水平面平滑的长木板以一定的倾角θ固定，左边放置一个固定在水平面的光滑斜面，如图所示．

①实验中如果以正方体物块代替车子，则要求物块的________相同，________不同（“质量”、“材料”或“底面积”）
②实验时为了让不同的正方体物块以相同的速度冲上长木板，应该使物块从斜面的________高度处开始由静止滑下．
③下表是小明记录的实验数据：

实验次数	1	2	3	4	5
物块质量m（g）	20	30	40	50	60
物块冲上斜坡的最大距离s/cm	30	30.5	29.8	30	31

分析可知：车子冲上斜坡的最大距离可能与车子的质量大小________；
（3）若把图中的长木板放水平，添加毛巾、棉布、小钢球等器材，利用本实验装置还可以探究什么问题：________（写一个问题即可）

Answer 1

解：（1）车子上升时将动能转化为重力势能，车子的速度越大，动能就越大，从而有更多的动能转化为重力势能．所以上升的高度就越高．
因为质量、速度以及倾角的大小都可能影响车子冲上斜坡的最大距离，因此我的猜想是：子冲上斜坡的最大距离可能与倾角的大小有关．
（2）要探究车子冲上斜坡的最大距离与物体质量的关系，根据控制变量法的思路，就要控制物体的材料、速度、斜坡的倾角都要相同，只让物体的质量不同．故让不同的正方体物块球在轨道同一高度由静止释放．
由实验数据可以发现，不同质量的物块从同一高度滑下，物块冲上斜坡的最大距离可能相同，也可能不同，因此车子冲上斜坡的最大距离可能与车子的质量大小有关．
（3）把图中的长木板放水平，添加毛巾、棉布、小钢球等器材，可以探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关的实验．
故答案为：（1）重力势能；倾角的大小；（2）材料；质量；有关；（3）探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关．
分析：（1）车子上坡的过程是一个将动能转化为重力势能的过程，转化出的重力势能的多少决定于物体具有动能的多少；质量、速度以及倾角的大小都影响车子冲上斜坡的最大距离．
（2）根据控制变量法的思想，探究与物体质量的关系时，只控制质量不同，其它因素都相同．由此去考虑设计思路．
利用表中给出的实验数据，即可确定物体上升的最大距离与车子质量的关系．
（3）研究摩擦力大小与什么因素有关，要利用控制变量法来研究，同时用到毛巾、棉布、小钢球等器材．
点评：实验探究题要注意两点：一是实验方法的正确运用；二是对表格数据的正确分析．控制变量法的运用是这一实验的主要特点之一．