Question

19．小剛同學(xué)在不同的水平路面上以不同的速度騎不同質(zhì)量的自行車時(shí)，發(fā)現(xiàn)不踩踏腳板時(shí)，自行車向前滑行的距離不同，他提出了“自行車向前滑行的距離與什么因素有關(guān)”的問題，并做出猜想：
猜想一：自行車滑行的距離可能與自行車的初速度有光；
猜想二：自行車滑行的距離可能與道路表面的粗糙程度有關(guān)；
猜想三：自行車滑行的距離可能與自行車的質(zhì)量有關(guān)；
為驗(yàn)證自己的猜想，他在水平木板上搭成一斜面，并準(zhǔn)備了一個(gè)小車、一把量程為1m的刻度尺、一條毛巾、一塊棉布（毛巾、棉布質(zhì)量忽略不計(jì)）實(shí)驗(yàn)器材．請你幫他完成下列內(nèi)容：

（1）為探究猜想一，他先后將小車從斜面不同高度處由靜止釋放，記錄小車在相同表面上滑行到靜止的距離，三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖1所示；（均選填“相同”或“不同”）
（2）為探究猜想二，他先后將小車從斜面相同（選填“相同”或“不同”）高度處由靜止釋放，三次實(shí)驗(yàn)中小車最后靜止時(shí)如圖2所示；
（3）綜合（1）（2）兩次實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是：在小車的質(zhì)量相同時(shí)，小車滑行的距離與小車的初速度和接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（4）利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，他不能（選填“能”或“不能”）完成猜想三的實(shí)驗(yàn)探究；（要求：實(shí)驗(yàn)具有可操作性）
（5）設(shè)計(jì)出探究“猜想二”的記錄數(shù)據(jù)表格．

Answer 1

分析 （1）探究自行車滑行的距離可能與自行車的初速度有關(guān)，就必須使小車有不同的初速度，故要從斜面不同高處釋放，由控制變量法可知水平面的粗糙程度、小車質(zhì)量不變；
（2）探究自行車滑行的距離可能與道路表面的粗糙程度有關(guān)，有控制變量法可知應(yīng)控制速度大小不變所以先后應(yīng)在相同高度；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析；
（4）要完成猜想3，必須測得質(zhì)量，結(jié)合題意解答．
（5）由控制變量法可知，小車滑行的距離與那些因素有關(guān)．結(jié)合試驗(yàn)次數(shù)可得表格．

解答 解：（1）由控制變量法可知，要探究自行車滑行的距離可能與自行車的初速度有關(guān)，就必須使小車有不同的初速度，故要從斜面不同高處釋放小車，得到不同的速度，且應(yīng)使水平表面的粗糙程度相同；
（2）由控制變量法可知，要探究自行車滑行的距離與道路表面的粗糙程度有關(guān)，就必須改變道路表面的粗糙程度，保持速度（釋放小車的高度）相同、質(zhì)量相同；
（3）實(shí)驗(yàn)（1）中，小車的質(zhì)量相同，接觸面的粗糙程度也相同，初速度越大，滑行的距離越遠(yuǎn)；
實(shí)驗(yàn)（2）中，小車的質(zhì)量相同，初速度也相同，接觸面不同，小車運(yùn)動(dòng)的距離也不同；
所以，綜合（1）（2）兩次實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是：在小車的質(zhì)量相同時(shí)，小車滑行的距離與小車的初速度和接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（4）由控制變量法可知，要探究自行車滑行的距離與自行車的質(zhì)量有關(guān)，就需要改變車的質(zhì)量，但利用現(xiàn)有器材不能改變小車的質(zhì)量，故不能完成實(shí)驗(yàn)．
（5）由控制變量法可得表格，如下：

次數(shù)	小車的釋放高度h/m	小車的質(zhì)量m/g	水平面的粗糙程度	小車滑行的距離s/m
1	相同	相同	毛巾
2	相同	相同	棉布
3	相同	相同	木板

故答案為：（1）不同；相同；（2）相同；（3）在小車的質(zhì)量相同時(shí)，小車滑行的距離與小車的初速度和接觸面的粗糙程度有關(guān)；（4）不能；（5）如上表．

點(diǎn)評 利用控制變量法探究實(shí)驗(yàn)，是一道與牛頓第一定律類似，比較簡單．