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1.   “高空抛物”会造成严重危害，高空物体的重力势能与哪些因素有关。小科利用如图所示的实验装置，将铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，记录当铁球速度为零时弹簧的长度。

①如图甲，将两个不同的铁球A、B(mA1、l2；

②如图乙，将两个相同的铁球先后从装置的不同高度 处静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l3、l4；

③重复以上操作。

(1) 小科通过观察铁球速度为零时弹簧的长度，来判断铁球重力势能的大小。这种研究方法是(填“控制变量法”或“转换法”)。
(2) 实验过程中，物体的重力势能全部转化为弹簧的能。
(3) 图甲实验是为了探究。
(4) 实验过程中，发现弹簧长度不便于测量，其原因是。
【考点】
动能和势能的大小变化; 势能的影响因素;
【答案】

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实验探究题 普通
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1. 小柯在骑自行车上坡时，发现即使不踩踏板，自行车也能冲上斜坡一段距离。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢?小柯提出了下列猜想：

猜想一：与其质量的大小有关

猜想二：与其在斜坡上受到摩擦力的大小有关

猜想三：与其运动到坡底时速度的大小有关

为了验证猜想，小柯将一左侧光滑、右侧粗糙的弧形轨道固定在水平桌面上 (如图)，并用小球模拟自行车，不计空气阻力。

(1) 探究猜想一时，小柯根据实验方案，记录数据如表所示：

实验次数

1

2

3

4

5

小球质量 m/g

20

30

40

50

60

小球冲上同一轨道的最大距离 s/cm

30.1

30.2

30.0

30.1

30.0

根据表中数据可得出的结论是：；
(2) 探究猜想二时，将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放，小球在右侧粗糙的弧形轨道上升的最大高度总是(选填“大于” “小于”或“小于”)小球在左侧轨道释放时的高度，原因是。
(3) 探究猜想三时，小柯设计的实验思路为。
实验探究题 普通
2. 小明在做如图甲所示的“观察小球摆动时动能和势能的转化”的实验。

(1) 图甲中，小球从A点由静止开始摆动到B点，小球在A点时和B点时所具有的机械能的关系是 (忽略空气阻力)。
(2) 小科发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，

于是他猜想小球来回摆动一次所用的时间t可能与小球质量m、绳子长度L、小球移开的距离s等因素有关。为了验证猜想，他在竖直的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量(如图乙所示)，进行实验并得到了表中的数据。

序号

瓶子总质量m(g)

移开距离s(格)

悬线长度L(格)

来回时间t(s)

1

20

3

12

2.1

2

40

3

12

2.1

3

60

3

12

2.1

4

60

2

12

2.1

5

60

1

12

2.1

6

60

3

9

1.9

7

60

3

6

1.5

木板上画出方格的目的是。
(3) 通过分析表中的数据可以得出初步的结论：。
实验探究题 普通
3. 小和骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？
(1) 他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中转化而来的就越大。
(2) 他进而又提出两个猜想：猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关；猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。为了验证猜想一：他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示．实验时为了让不同质量的小球以相同的初始速度滑上长木板，他在左侧放置了一个固定的斜面A。

①请说明使用斜面A进行实验时的操作要点：；

②小和发现：当不同质量的小球以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是错误的。在验证猜想二的实验中，小和让一小球以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：

次数

1

2

3

4

6

木板倾角θ

10°

30°

53°

75°

85°

向上滑行的最大距离s/m

0.50

0.40

0.36

0.39

0.43

③根据表中数据分析小球向上滑行的最大距离s与倾角θ的关系是：当倾角θ增大时，
实验探究题 普通