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    小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？

    （1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的___________就越大。

    （2）他进而又提出两个猜想：

    猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；

    猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。

    你的猜想是：物体冲上斜坡的最大距离可能与         有关。

    为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，左边放置一斜面，如图所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，应该使小木块从斜面的       处自由下滑。

    （3）小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）的。

    在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：

    次数

    1

    2

    3

    4

    5

    木板倾角θ

    10°

    30°

    53°

    75°

    85°

    向上滑行的最大距离s/m

    0.50

    0.40

    0.36

    0.39

    0.43

    根据表中数据，可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ关系是__________________。

     

    【答案】

    （1）①重力势能 （1分） ③斜坡的倾角（坡度、坡面状况），其他合理答案均可（1分）  （2）①质量  材料 （各0.5分） ②同一 （1分）③无关  

    【解析】

    试题分析：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。由于物体上升的高度已经知道了与物体的速度大小有关，新的猜想有两个，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．探究与斜坡的倾角的关系时，只控制斜坡的倾角不同，其它因素都相同，由此去考虑操作要点。猜想的正确与否，要通过实验现象来判定，因此，根据不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离是否相同即可知道猜想是否正确。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倾斜角度的关系。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。由于物体上升的高度已经知道了与物体的速度大小有关。小球滚动到底端的速度取决于小球初始点的高度，高度越高，到达底端时的速度越大，为了保证小球到达底端的速度相同，所以要可知小球滚动的初始点的高度相同，即让小球从斜面A同一高度由静止释放。由于不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．所以物体冲上斜坡的最大距离与物体的质量大小无关．故说明猜想一是错误的。由实验数据可以发现，从10°到53°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小；

    从53°到85°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大。

    考点：此题考查的是物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关。

    点评：实验探究题考查学生的能力比较全面，往往探究的内容不再是课本上的知识，而是新的内容，掌握探究的方法：一般要用到控制变量法和转换法。

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    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
    重力势能
    重力势能
    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
    倾角的大小
    倾角的大小
    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
    材料
    材料
    相同，
    质量
    质量
    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
    同一
    同一
    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
    有关
    有关
    ；
    （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：
    探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关
    探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关
    （写一个问题即可）

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2014?松江区一模）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他猜想物体冲上粗糙程度相同的斜坡的最大距离可能与斜坡与水平面的夹角的大小有关．为了验证猜想，小明将两块与水平面平滑连接的长木槽分别以与水平面一定夹角α、θ固定，如图所示，将右边的木槽作为实验研究的斜坡．让一金属小球从左边的木槽上同一高度处静止滚下，分别冲上与水平面的夹角不同的粗糙程度相同的右边的斜坡，测得的数据记录如下表：

    次数 1 2 3
    斜坡与水平面夹角θ 10° 30° 53°
    向上冲的最大距离s/m 0.50 0.40 0.36
    ①根据表中数据可知：同一物体以相同的初始速度冲上与水平面的夹角不同的粗糙程度相同的斜坡，
    斜坡与水平面的夹角越大，物体冲上斜坡的最大距离越小
    斜坡与水平面的夹角越大，物体冲上斜坡的最大距离越小
    ．
    ②小明觉得自己的实验中还有不足之处，他又用粗糙程度与木槽不同的塑料槽、钢槽，重复做猜想实验，目的是
    多次实验，得到普遍规律
    多次实验，得到普遍规律
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2013?鞍山模拟）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？
    （1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的
    重力势能
    重力势能
    就越大．
    （2）他进而又提出两个猜想：
    猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
    猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
    你的猜想是：物体冲上斜坡的最大距离可能与
    斜坡的粗糙程度
    斜坡的粗糙程度
    有关．
    为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，左边放置一斜面，如图所示．实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，应该使小木块从斜面的
    相同高度
    相同高度
    处自由下滑．
    （3）小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是
    错误
    错误
    （选填“正确”或“错误”）的．
    在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：
    次数 1 2 3 4 5
    木板倾角θ  10°  30°  53°  75°  85°
    向上滑行的最大距离 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43
    根据表中数据，可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ关系是
    随倾角θ的增大，小球上滑的最大距离S先减小后增大
    随倾角θ的增大，小球上滑的最大距离S先减小后增大
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?惠山区模拟）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？
    （1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的
    重力势能
    重力势能
    就越大．
    （2）他进而又提出两个猜想：
    猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
    猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
    为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示．实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：
    让木块在轨道同一高度由静止释放
    让木块在轨道同一高度由静止释放

    小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是
    错误
    错误
    （选填“正确”或“错误”）的．
    在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：
    次数 1 2 3 4 5
    木板倾角θ 10° 30° 53° 75° 85°
    向上滑行的最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43
    根据表中数据请在图乙中描点作出S---θ图象．由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是
    随倾角θ的增大，木块上滑的最大距离S先减小后增大
    随倾角θ的增大，木块上滑的最大距离S先减小后增大
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2010?南开区三模）小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？他提出两个猜想：
    猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；
    猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关；
    （一）为了验证猜想一，他把一长木板OD以一定的倾角θ固定在水平面AC上，旁边固定对接一个轨道BO，两面平滑连接于O点，如图所示．实验时为了让材料相同的不同质量的小球以相同的初始速度滑上长木板OD，①小明的做法应该是
    让小球从斜面BO同一高度由静止释放
    让小球从斜面BO同一高度由静止释放
    ；②请回答：小明通过实验后发现什么现象时，就能判断猜想一是错误的？

    （二）在验证猜想二的实验中，小明让一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录在自己设计的实验表格中，请你帮小明设计出这个表格．

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