小明同學騎自行車上學途中,要經(jīng)過一段上坡路。他思考:物體以相同初速度沖上斜坡后運動的最大距離可能跟哪些因素有關(guān)呢?他和小華思考后提出以下猜想:
猜想一:可能與斜坡的粗糙程度有關(guān);
猜想二:可能與物體的質(zhì)量大小有關(guān);
猜想三:可能與斜坡的傾角大小有關(guān)。
他們將與水平面平滑連接的長木板以角度θ(可改變)傾斜固定,并找來質(zhì)量不同的小木塊若干、較光滑的斜面M(物塊在斜面M上滑動時可忽略物塊所受的摩擦力)和輕彈簧P等實驗器材進行探究。
(1)他們上網(wǎng)查找得知:初速度相同的汽車關(guān)閉發(fā)動機后在路面滑行時,路面越粗糙,汽車滑行的距離越短。由此他們思考認為猜想一是
正確
正確
(選填“正確”或“錯誤”)的。
(2)為了驗證猜想二,小明在老師的幫助下一起設(shè)計了如圖甲所示的裝置。實驗時將質(zhì)量
不同
不同
的小木塊從斜面M的
相同
相同
高度自由滑下,就可以使木塊以
相同
相同
的初始速度滑上長木板,通過比較木塊沖上長木板的最大距離就可以驗證猜想二(以上三格均選填“相同”或“不同”)。
小華設(shè)計了如圖乙所示的裝置進行實驗,他認為只要讓不同質(zhì)量的小木塊分別將同一彈簧壓縮到相同程度后自由釋放,也可以驗證猜想二。老師告訴小華這一設(shè)計方案是不可行的,理由是:
不能控制初速度相同
不能控制初速度相同
。
(3)他們保持長木板的粗糙程度和木塊的初速度相同,分別改變木塊的質(zhì)量m和長木板的傾角θ,測得木塊沖上長木板后運動的最大距離x,實驗數(shù)據(jù)記錄如表。
m/kg |
1.2 |
1.0 |
0.5 |
0.3 |
θ/度 |
10 |
20 |
30 |
30 |
40 |
45 |
45 |
50 |
55 |
55 |
60 |
65 |
x/m |
1.76 |
1.57 |
1.45 |
1.45 |
1.38 |
1.37 |
1.37 |
1.36 |
1.37 |
1.37 |
1.39 |
1.42 |
分析數(shù)據(jù)可知:
①最大距離x與質(zhì)量m
無關(guān)
無關(guān)
(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);
②最大距離x隨長木板傾角θ變化的關(guān)系是:θ角增大時,
上滑的最大距離x先減小后增大
上滑的最大距離x先減小后增大
。