Question

（共5分）物理實(shí)驗(yàn)探究：
小明騎自行車(chē)上學(xué)途中，要經(jīng)過(guò)一段上坡路．他思考：物體沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關(guān)呢?
發(fā)現(xiàn)車(chē)子的初始速度越大，沖上斜坡的最大距離就越長(zhǎng)．這是因?yàn)檐?chē)子的初始速度越大，它的初始動(dòng)能也越大，上坡過(guò)程中增加的重力勢(shì)能就越大．
他進(jìn)而又提出兩個(gè)猜想：
猜想一：物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān)；
猜想二：物體沖上斜坡的最大距離可能與斜坡的傾角大小有關(guān)．
（1）他為了驗(yàn)證猜想一，他將與水平面平滑連接的長(zhǎng)木板以一定的傾角θ固定，如甲圖所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)為了讓不同質(zhì)量的小木塊以相同的初始速度滑上長(zhǎng)木板，請(qǐng)你在甲圖中的虛線(xiàn)框內(nèi)為小明設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)裝置，并說(shuō)明使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作要點(diǎn)：______________________________。

（2）小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長(zhǎng)木板時(shí)，向上滑行的最大距離均相同．這說(shuō)明猜想一是___________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（3）在驗(yàn)證猜想二的實(shí)驗(yàn)中，小明讓一木塊以相同的初始速度分別滑上不同傾角的長(zhǎng)木板，測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄如下表：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中描點(diǎn)連線(xiàn)作出s—θ圖象．由圖象可知木塊向上滑行的最大距離s與傾角θ的定性關(guān)系是_________________________________。

Answer 1

（1）讓木塊在軌道同一高度由靜止釋放；錯(cuò)誤；
（2）如圖所示

隨傾角θ的增大，木塊上滑的最大距離S先減小后增大．

解析試題分析：（1）車(chē)子上升時(shí)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，車(chē)子的速度越大，動(dòng)能就越大，從而有更多的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．所以上升的高度就越高．
（2）①木塊滑動(dòng)到底端的速度取決于木塊初始點(diǎn)的高度，高度越高，到達(dá)底端時(shí)的速度越大，為了保證不同木塊到達(dá)底端的速度相同，所以要可知木塊滑動(dòng)的初始點(diǎn)的高度相同，即讓木塊在軌道同一高度由靜止釋放．
②由于不同質(zhì)量的木塊以相同初始速度滑上長(zhǎng)木板時(shí)，向上滑行的最大距離均相同．所以物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，故說(shuō)明猜想一是錯(cuò)誤的．
③利用實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)作為橫縱坐標(biāo)在圖象中，定點(diǎn)，連線(xiàn)得到圖象．
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，從10°到53°這個(gè)過(guò)程，物體的上升的高度隨著傾斜角度的增加在減��；從53°到85°這個(gè)過(guò)程，物體的上升的高度隨著傾斜角度的增加在增大；故得結(jié)論：隨傾角θ的增大，木塊上滑的最大距離S先減小后增大．
考點(diǎn)：動(dòng)能和勢(shì)能