Question

【題目】小華在建筑工地上看到，工程車的車斗慢慢傾斜到一定程度時，車斗中的石料就沿車斗斜面滑落下來（如下左圖所示）。小華想，車斗中的石料如果減少些，要滑落下來，車斗的傾斜程度是否可以減小些？

于是小華到實驗室進行探究，先把長木板放在水乎桌面上，將質量為100克帶有鉤碼槽的木塊放在長木板的A處，如圖所示。然后進行如下操作：

①在木塊的鉤碼槽中放入三個50克的鉤碼，將木板的右端慢慢抬高到一定高度時，木塊開始下滑，記錄右端被抬升的高度h=20厘米。

②第二次在木塊的鉤碼槽中放入兩個50克的鉤碼，第三次在木塊的鉤碼槽中放人一個50克的鉤碼，分別重復上述實驗。

（1）請你幫小華同學設計記錄數據的表格________

（2）小華發現三次實驗中，木塊開始下滑時木板的傾斜程度是一樣的。那么車斗中的石料能剛好滑落下來，車斗的傾斜程度與什么因素有關呢?小明認為可能與石料和車斗間接觸面的粗糙程度有關，于是他進行如下探究：

將一塊棉布、一塊毛巾分別鋪在長木板上，把放有一個50克鉤碼的木塊放在長木板的A處，慢慢抬高木板的右端直到木塊開始下滑；測量并記錄右端被抬升的高度分別為24厘米和30厘米。

根據小華和小明的實驗，可以得出的結論是________。

（3）根據以上探究，可以幫助我們解答其他類似的疑惑，比如“為什么道路橋梁的引橋要做到一定長度?為什么___________?等。

Answer 1

【答案】

實驗次數	質量m（克）	右端高度h（厘米）
1
2
3

木塊開始下滑時木板的傾斜程度與木塊質量無關，跟木塊與木板間粗糙程度有關。接觸面越粗糙，木塊開始下滑時木板的傾斜程度越大。 “為什么兒童樂園的滑梯應該有一定的傾斜程度”？“為什么滑梯要做得光滑些”？“為什么許多房子都做成傾斜的屋頂”？“為什么上山的公路做成盤山公路”？

【解析】

（1）該探究是用裝有鉤碼的木塊模擬工程車內的石料，所以需要記錄木塊與勾碼的總質量m；用右端高度變化來模擬工程車的傾斜程度，所以還需要記錄木板右端的高度h，設計表格時候①首先要弄清楚該記錄哪些物理量，設計好表頭；②并且根據題意選取適當的實驗次數；③填寫好表頭的內容（要有物理量的符號與單位）。表格設計如下：

實驗次數	質量m（克）	右端高度h（厘米）
1
2
3

（2）①小華第一次實驗是控制了木板其他因素都相同，改變木塊與鉤碼總質量，發現木塊開始下滑時候木板右端高度相同（木塊傾斜程度相同）；由此可以得出結論一：木塊開始下滑時木板的傾斜程度與木塊質量無關；②小華在接下來的實驗中控制了小車與鉤碼的總質量相同，改變了木板的粗糙程度，發現木塊剛開始下滑時，木塊傾斜程度不同。對應關系是：棉布（較光滑）---24cm；毛巾（較粗糙）---30cm，由此可以得出結論二：木塊開始下滑時木板傾斜程度與接觸面粗糙程度有關；接觸面越粗糙，木塊開始下滑時傾斜程度越大。綜合結論一、結論二可得總結論：木塊開始下滑時木板的傾斜程度與木塊質量無關；與接觸面粗糙程度有關；接觸面越粗糙，木塊開始下滑時傾斜程度越大。

（3）此問較開放，抓住題目探究的模型---斜面做文章就行了。比如：①為什么兒童樂園的滑梯要有一定的傾斜程度？②為什么滑梯要做得比較光滑？③為什么山區要把公路做成盤山公路？