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?

所属学校:学历教育 科目:初中物理 2024-08-07 11:21:37 初中物理

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。

1

(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,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________(选填“不同高度”或“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_______(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_________________。

【答案】

(1)重力势能 (2)相同高度

(3)错误 随倾角θ的增大,小球上滑的最大距离S先减小后增大

【解析】

(1)车子上坡过程中,将动能转化为重力势能。(2)木块滑到底端的速度取决于木块初始位置的高度,高度越高,到达底端时速度越大,因此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处自由滑下。(3)由于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。说明物体冲上斜坡的最大距离与物体质量的大小无关,猜想一是错误的。由实验数据可知,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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