Question

【題目】某小組同學試圖探究物體從斜面頂端由靜止下滑到底端時速度的大小v與哪些因素有關(guān)。他們猜想v可能與斜面的傾角θ、斜面材料、物體的質(zhì)量m三個因素有關(guān)，于是選用：小車、100克砝碼片（可粘在木塊上表面）、兩個長度相同材料不同的斜面A和B進行試驗。如圖所示，將小車平放在斜面頂端，小車由靜止下滑，用傳感器測得其到達底端時的v。改變相關(guān)條件，多次試驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中：

（1）分析比較表中數(shù)據(jù)可得：v與_______無關(guān)。

（2）分析比較試驗序號1、5、6、8與9的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一小車，平放在長度相同的斜面頂端由靜止下滑，

（3）在試驗序號7中：v7 cm/s（選填“大于”、“等于”或“小于”）

（4）完成上述試驗后，有同學提出新的猜 想：v可能還與物體跟斜面的接觸面積有關(guān)。為了驗證猜想，應選擇下圖中_______與（a）進行對比試驗[選填“（b）”、“（c）”或“（d）”]，即可得出初步結(jié)論。

Answer 1

【答案】（1）物體質(zhì)量；（2）其他條件一定時，斜面傾角θ越大，物體滑到斜面底端時的速度越大；

（3）大于；（4）d

【解析】

試題分析：（1）比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)，其特點為斜面傾角相同，材料相同，物體質(zhì)量不同，但物體滑到底端時的速度相同，比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)也是同樣的特點，所以物體滑到斜面底端時的速度與物體質(zhì)量無關(guān)；

（2）1、5、6、8與9的數(shù)據(jù)的共同特點為：物體質(zhì)量相同，斜面材料相同，斜面傾角不同，物體速度不同，而且斜面的傾角越大，物體滑到斜面底端時的速度越大；

（3）比較1、5、6、8與9的速度值發(fā)現(xiàn)，斜面傾角增加相同的度數(shù)時，速度的增加而是越來越小：v5 -v1 =62cm/s，v6 -v5 =51cm/s，v9 -v8 =32cm/s，根據(jù)這個規(guī)律可知：v7 -v6 ＞v8 -v7 ，則v7 ＞v6+v8/2，即v7 ＞358+438/2cm/s；

（4）要探究速度與接觸面積的關(guān)系，應使用同一物體，控制斜面材料、斜面傾角一定，改變物體與斜面的接觸面積，所以比較a、d可以完成實驗。