Question

20．小華騎自行車下坡時(shí)，想到一個(gè)問題：“從斜面下滑物體的快慢與哪些因素有關(guān)呢？”回家后她找來了小車、停表、刻度尺和充當(dāng)斜面的木板進(jìn)行探究，如圖所示．首先對(duì)影響小車下滑快慢的因素作出以下猜想，猜想一：與小車的質(zhì)量有關(guān)；猜想二：與斜面的高度有關(guān)；猜想三：與斜面的長(zhǎng)度有關(guān)．
（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，物體下滑時(shí)的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來的，而同一物體質(zhì)量不變，高度越大勢(shì)能越大，下滑速度越大（選填“越大”、“越小”），斷定猜想二是正確的．
（2）為了驗(yàn)證猜想一，小華設(shè)計(jì)的方案是在小車內(nèi)放置不同數(shù)量的鉤碼，分別從高度相同的同一斜面的頂端由靜止釋放，用停表測(cè)出小車由頂端下滑到底端的時(shí)間．小華測(cè)量的結(jié)果如表，她懷疑第三次測(cè)量錯(cuò)誤，這時(shí)她想起釋放時(shí)推了一下小車，對(duì)此她進(jìn)行了反思：釋放時(shí)推了一下小車，小車的動(dòng)能增大，下滑時(shí)間縮短．于是修正了這一錯(cuò)誤并進(jìn)行了重新測(cè)量，發(fā)現(xiàn)時(shí)間仍為2.5秒．表中四個(gè)數(shù)據(jù)的下滑路程和時(shí)間都相同即速度相同，說明從斜面下滑物體的快慢跟質(zhì)量無關(guān)（選填“有關(guān)”、“無關(guān)”），猜想一是錯(cuò)誤（正確/錯(cuò)誤）的．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
小車內(nèi)放置鉤碼的質(zhì)量m/g	0	50	100	150
時(shí)間t/s	2.5	2.5	2.0	2.5

（3）為了驗(yàn)證猜想三，小華設(shè)計(jì)的方案是將同一小車分別從高度相同、長(zhǎng)度不同的不同斜面的頂端由靜止釋放，用停表測(cè)出下滑到底端的時(shí)間．她通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)下滑的時(shí)間不同，于是得出速度不同、猜想三是正確的結(jié)論．請(qǐng)對(duì)小華這一探究作出評(píng)價(jià)，指出她“速度不同”判斷錯(cuò)誤的原因是路程不同（選填“相同”、“不同”），不能只比較時(shí)間．正確的方法是計(jì)算出每次下滑的速度，才能下結(jié)論．
（4）小華又作出：“小車下滑的快慢還與斜面傾角有關(guān)”的猜想，你認(rèn)為在斜面長(zhǎng)度相同的條件下，她不需（需/不需）要對(duì)這一猜想進(jìn)行探究，原因是傾角是指斜面與水平面之間的夾角，夾角大小代表斜面陡與平的程度，傾角越大高度越大．

Answer 1

分析 （1）掌握影響動(dòng)能、勢(shì)能大小的因素，小車在下滑時(shí)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)．
（2）在讓小車下滑時(shí)，要注意使其由靜止滑下．若給出一個(gè)初速度，則會(huì)使下滑時(shí)間變短．
根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，分析小車速度與質(zhì)量的關(guān)系．因?yàn)樾≤囃ㄟ^的路程是相同的，可以根據(jù)時(shí)間的長(zhǎng)短判斷速度的大�。�
（3）注意控制變量法的應(yīng)用，根據(jù)速度公式知道所用時(shí)間的長(zhǎng)短不僅速度有關(guān)，還與通過的路程有關(guān)．
（4）傾角是指斜面與水平面之間的夾角，夾角大小代表斜面陡與平的程度，據(jù)此判斷是否需要對(duì)小華的猜想進(jìn)行探究．

解答 解：（1）物體下滑時(shí)的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來的，而同一物體質(zhì)量不變，高度越大，重力勢(shì)能越大，下滑速度越大，據(jù)此可斷定猜想二是正確的．
（2）小華懷疑第三次測(cè)量錯(cuò)誤，她對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了反思：釋放時(shí)推了一下小車，小車的初速度不為零，則動(dòng)能增大，這樣下滑時(shí)間會(huì)縮短．造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確．
表中四個(gè)數(shù)據(jù)的下滑路程和時(shí)間都相同即速度相同，說明從斜面下滑物體的快慢跟質(zhì)量無關(guān)，因此說明猜想一是錯(cuò)誤的．
（3）在小華對(duì)猜想三的探究過程中，她“速度不同”的判斷是錯(cuò)誤的，其原因是路程不同，不能只比較時(shí)間．正確的方法是計(jì)算出每次下滑的速度，才能下結(jié)論．
（4）對(duì)于小華又作出的：“小車下滑的快慢還與斜面傾角有關(guān)”的猜想，在斜面長(zhǎng)度相同的條件下，她不需要對(duì)這一猜想進(jìn)行探究，原因是傾角是指斜面與水平面之間的夾角，夾角大小代表斜面陡與平的程度，傾角越大高度越大．
故答案為：（1）越大；
（2）增大；無關(guān)；錯(cuò)誤；
（3）不同；
（4）不需；越大．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究從斜面下滑物體的快慢與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化及根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．