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小春发现高速公路常有如图1所示的限速警告标志,他问爸爸:为什么在相同的道路上行驶...

小春发现高速公路常有如图1所示的限速警告标志,他问爸爸:为什么在相同的道路上行驶的汽车却会有不同的最高时速限制呢?爸爸告诉他:大车质量大,惯性大,如果速度太快的话,遇紧急情况时不能及时停下来,极易造成交通事故.小春想:这就是说在相同情况下大车要停下来所用的距离比小车要长?为此,他设计了如图2所示的装置及以下探究方案:
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①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下,测出它在水平面运动的距离s1
②给小车车厢里添加适当的钩码,并使小车从同一高度由静止滑下,测出它在水平面运动的距离s2
③再继续增加钩码数量,重复步骤②;
④比较各次水平运动距离s的大小,归纳出结论.
对于上述探究方案,请你作答:
(1)给小车添加钩码的目的是:______
(2)让小车从同一高度下滑的目的是:______
(3)小车在水平面上运动的过程中机械能转化成了______能.
(4)假设各次小车在水平面上运动时所受的摩擦力均相同,则s2______s1(选填:“>”、“=”或“<”),原因是:______
(5)小春的探究方案合理吗?______.为什么?______
(1)实验研究的是“在相同情况下大车要停下来所用的距离比小车要长?”,因此需要控制小车的质量不同; (2)实验只是研究质量对停止距离的影响,因此需要控制小车的速度相同; (3)两物体摩擦生热,机械能转化成内能,内能增大,温度升高; (4)质量越大的小车,从斜面上滑下时具有的能量越大,做功越多,运动的路程越长; (5)探究多因素问题时,要采用控制变量法,只改变其中的一个因素,而其余因素保持相同. 【解析】 (1)实验中,给小车车厢里添加适当的钩码,目的就是要改变小车的质量,探究质量的影响; 故答案为:增大(或改变)小车质量. (2)使小车从同一高度由静止滑下,小车到达斜面底端的速度就相同,控制了速度这一因素; 故答案为:小车在水平面上运动的初始速度相同. (3)小车在水平面上运动的过程中克服摩擦力做功,机械能转化成了内能. 故答案为:内. (4)小车从同一高度由静止滑下,初始速度相同,第二次质量大,小车的动能大,到停止的过程克服阻力做的功就越多,在阻力相同的情况下,则运动的路程越长. 故答案为:>;由于初始速度相同,质量越大,小车的动能越大,到停止的过程克服阻力做的功就越多,在阻力相同的情况下,则运动的路程越长(或质量大,惯性就大,在相同条件下小车停下来所需的距离就长). (5)小春的方案实际上并不太符合控制变量法的思想,他改变了小车的质量,小车对水平面的压力就会改变,受到的摩擦阻力也会改变. 故答案为:不合理;因压力不同,小车所受的摩擦力不同,不能满足控制变量,所以不合理.
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考点分析:
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______
______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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