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。
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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