Question

（2013?海陵區二模）小剛騎車時發現，不踩踏腳板，自行車也能滑行一段距離，他在不同的路面上多次嘗試后猜想：自行車滑行的距離可能與道路表面的粗糙程度和自行車的初速度有關．為檢驗自己的猜想，他在水平木板桌面上搭成一斜面，用小球做實驗，并用毛巾、棉布改變接觸面的粗糙程度．
（1）為了探究小球在水平表面滑行距離與小球初速度的關系，小剛先后將小球從斜面

不同

（選填“相同”或“不同”）高度處釋放，記錄小球在

相同

（選填“相同”或“不同”）表面上滑行到靜止的距離，三次實驗現象如圖1所示．
（2）為了探究小球在水平表面滑行距離與接觸面粗糙程度的關系，小剛將先后將小球從斜面上的

相同

（選填“相同”或“不同”）高度處釋放，三次實驗中小球最后靜止時如圖2所示．
（3）綜合以上（1）（2）兩次實驗，可以得出結論：自行車的初速度越大，道路表面越光滑，自行車滑行的距離越

遠

．
（4）小剛發現，本實驗的裝置、做法與探究影響動能大小因素實驗的裝置、做法有相似之處，結論可能也有相通之處．你認為實驗（1）能否用于探究動能大小與速度的關系？

能

．實驗（2）能否用于探究動能大小與質量的關系？

不能

．

Answer 1

分析：（1）小球初速度的大小與小球從斜面滾下的高度有關．
要探究小球在水平表面滑行距離與小球初速度的關系，需使初速度不同，水平面的粗糙程度相同．
（2）為使小球到達水平面的速度相同，應使小球從斜面的同一高度滾下．
（3）分析（1）、（2）并總結，得出物體運動的距離與初速度和接觸面粗糙程度之間的關系．
（4）動能的大小與速度和質量有關，要探究動能大小與速度的關系，需使質量相同，速度不同；探究動能大小與質量的關系，需使速度相同，質量不同．

解答：解：（1）為了探究小球在水平表面滑行距離與小球初速度的關系，則應讓小球到達水平面的速度不同，而水平面的粗糙程度相同，所以應讓小球從斜面不同高度滾下，記錄小球在相同表面上滑行到靜止的距離；
（2）為了探究小球在水平表面滑行距離與接觸面粗糙程度的關系，應使小球到達水平面的初速度相同，接觸面的粗糙程度不同，所以將小球從斜面上的相同高度滾下．
（3）由圖1知，接觸面相同，初速度越大，小球運動得越遠；由圖2知，初速度相同，接觸面越光滑，小球運動得越遠；可得自行車的初速度越大，道路表面越光滑，自行車滑行的距離越遠．
（4）實驗（1）小球的質量相同，到達水平面的速度不同，通過在同一水平面的運動的距離可以探究動能大小與速度的關系；
實驗（2）小球的質量相同，所以不能用于探究動能大小與質量的關系．
故答案為：（1）不同；相同；（2）相同；（3）遠；（4）能；不能．

點評：此題為了探究自行車滑行的距離是否與道路表面的粗糙程度和自行車的初速度有關的實驗．通過實驗考查了學生對控制變量法的運用，通過實驗過程在不同實驗中的聯系，考查了學生對基本知識的掌握．