Question

20、如圖是一種碗狀的容器，小明讓一小球在容器左側的頂點處從靜止開始釋放，小球沿左側壁自由滾下后，會沿右側壁上升到最大高度，后又會沿右側壁自由滾下…．小明想探究“小球在右壁上升的最大高度與哪些因素有關？”小明猜想：“可能與小球的質量有關”，為了驗證猜想是否正確，他找來刻度尺進行實驗．
（1）除了小明的猜想外，請你再提出一個猜想

可能與側壁的摩擦大小有關

．
（2）就小明的猜想，設計一個記錄數據的表格．
（3）小球到達容器右側的最大高度低于小球在容器左側的靜止釋放高度，產生此現象的原因是：

克服摩擦做功消耗了部分機械能

．
（4）若容器是光滑的，右側的壁逐漸傾斜，當右側壁變為水平時，小球在水平軌道上運動時的動能

不變

（填變大、不變、變小）．

Answer 1

分析：此題用到了控制變量法，研究的是速度與高度的關系．在這些異同點中找出解題思路．

解答：解：（1）因為普通的碗狀的容器，在小球沿左側壁自由滾下后，與小球之間有摩擦，故可能與側壁的摩擦大小有關；
（2）因為小明研究的是小球沿左側壁自由滾下后，會沿右側壁上升到最大高度，猜想：“可能與小球的質量有關”，所以建的表格要體現小球質量和上升的高度，故答案如下：

	小球質量（㎏）	上升高度（h）
實驗1
實驗2
實驗3

（3）小球沿左側壁自由滾下后，克服摩擦做功，產生熱量，所以小球的機械能減小，故小球在容器右側最高處靜止時只有勢能，此時勢能減少，高度降低，消耗了部分機械能；
 故答案：克服摩擦做功消耗了部分機械能；
（4）若容器是光滑的，右側的壁逐漸傾斜，當右側壁變為水平時，此過程沒有摩擦力做功，沒有能量損耗不變，符合機械能守恒，只有勢能轉化為水平動能，所以小球在水平軌道上運動時的動能不變．
故答案：不變．

點評：此題用到了控制變量法，從各因素中哪些是相同的，哪些是不同的，在這些異同點中找出解題思路；對運動過程中摩擦力做功的分析和機械能守恒．