Question

（2005?玄武區(qū)一模）在一個(gè)春光明媚的星期天，小明、小華和小青騎自行車去郊游．他們騎車途中走了幾個(gè)坡  道，在回來(lái)的路上，他們針對(duì)“物體在坡道上滾動(dòng)時(shí)，影響物體到達(dá)坡底的速度的因素”這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了討論．小明說(shuō)：“斜坡越長(zhǎng)，物體到達(dá)坡底的速度越大．”小華說(shuō)：“斜坡越陡，物體到達(dá)坡底的速度越大．”小青說(shuō)：“物體的質(zhì)量越大，物體到達(dá)坡底的速度越大．”三人回來(lái)后決定通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證誰(shuí)的猜想更符合實(shí)際，接著他們又遇到了一個(gè)難題，如何比較物體到達(dá)坡底的速度呢？小明說(shuō)，我們可以借鑒課本中實(shí)驗(yàn)“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”中的辦法．請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)小華的猜想進(jìn)行研究．要求寫出：
（1）現(xiàn)有一塊長(zhǎng)木板，要完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材：

小車、木塊、量角器、刻度尺、支撐物

．
（2）主要實(shí)驗(yàn)步驟及所測(cè)量的物理量
（3）分析比較：

若S₃＞S₂＞S₁，說(shuō)明斜面越陡，物體到達(dá)坡底的速度越大；若不是S₃＞S₂＞S_l，則說(shuō)明小華的猜想是不正確的

．

Answer 1

分析：小華的觀點(diǎn)是：“斜坡越陡，物體到達(dá)坡底的速度越大．”，所以在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)改變斜面的坡度，保持斜面的長(zhǎng)度、物體的質(zhì)量相等，并通過(guò)撞擊木塊來(lái)判斷速度的大小．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中可用小車從斜面上滑下來(lái)撞擊木塊，同時(shí)要用量角器來(lái)測(cè)量斜面的坡度，用刻度尺來(lái)測(cè)量木塊被撞擊的距離；
（2）實(shí)驗(yàn)中要讓小車從坡度不同的斜面的頂端由靜止滑下，通過(guò)比較撞擊木塊的距離比較小車的速度大小；
（3）若撞擊的距離相等，則說(shuō)明速度與坡度無(wú)關(guān)，若不相等，則說(shuō)明速度與坡度有關(guān)．
故答案為：（1）小車、木塊、量角器、刻度尺、支撐物；
（2）①將長(zhǎng)木板一端撐起作斜面，木塊放在水平地面上且能被從斜面上滑下的小車撞擊，測(cè)出斜面的傾角α₁；
②讓小車從木板一端由靜止開(kāi)始滑下，測(cè)出木塊被撞后移動(dòng)的距離S₁；
③增大斜面的傾角并記下角度α₂、α₃，重復(fù)步驟②，測(cè)出距離S₂、S₃；
（3）若S₃＞S₂＞S₁，說(shuō)明斜面越陡，物體到達(dá)坡底的速度越大；若不是S₃＞S₂＞S_l，則說(shuō)明小華的猜想是不正確的．

點(diǎn)評(píng)：此題通過(guò)讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究從斜面下滑的物體速度與下面坡度的關(guān)系，考查了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及對(duì)控制變量法的應(yīng)用．