Question

【題目】張強(qiáng)想探究小球滾上斜面能達(dá)到的最大高度與斜面傾角、小球質(zhì)量的關(guān)系。他將兩個(gè)斜面AO與OB對接成如下圖所示的裝置，進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)：

（a）將質(zhì)量為5g的小球從斜面AO的某一高度h處靜止釋放，經(jīng)O點(diǎn)滾上斜面OB，小球到的最大高度為H

（b）改變斜面OB的傾角θ，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；

（c）換用質(zhì)量為7g的小球重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均記錄在下表中：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	小球質(zhì)量m／g	小球釋放高度h／cm	斜面OB的傾角θ／°	小球在斜面OB上最大高度H／cm
1	5	10	40	9.0
2			30	8.6
3			20	8.0
4	7	10	40	9.0
5			30	8.6
6			20	8.0

（1）每次實(shí)驗(yàn)都將小球從斜面AO的同一高度h處靜止釋放，其目的是______。

（2）比較實(shí)驗(yàn)1、2、3（或3、4、5），說明小球在斜面OB上能達(dá)到的最大高度與______有關(guān)。

（3）比較實(shí)驗(yàn)______（選擇序號(hào)），說明小球在斜面OB上能達(dá)到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)。

（4）如果斜面沒有摩擦，小球能滾上斜面OB的最大高度是______cm。本實(shí)驗(yàn)中小球未能達(dá)到這個(gè)高度，從能量的角度來看，是小球有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為______。

Answer 1

【答案】保持O點(diǎn)的速度一樣 θ 1、4（2、5或3、6） 10 內(nèi)能

【解析】

（1）小球處于某一高度，具有重力勢能，小球在向下滾動(dòng)的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，每次實(shí)驗(yàn)都將小球從斜面AO的同一高度h處靜止釋放，其目的是保證小球到達(dá)斜面底端時(shí)速度相同；

（2）由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2、3（或4、5、6）的實(shí)驗(yàn)可知，在小球質(zhì)量一定的情況下，斜面傾角越小，小球上升的最大高度越小，由此可知小球在斜面OB上能達(dá)到的最大高度與斜面OB的傾角θ有關(guān)。

（3）由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、4或2、5或3、6的數(shù)據(jù)可知，在斜面傾角一定時(shí)，小球質(zhì)量不同，小球上升的最大高度相同，由此可知：小球在斜面OB上能達(dá)到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)。

（4）小球的釋放高度為10cm，如果斜面沒有摩擦，小球的機(jī)械能守恒，則小球在斜面OB能達(dá)到的量大高度與滾下時(shí)的高度相同是10厘米；實(shí)驗(yàn)中小球未能達(dá)到這個(gè)高度，從能量的角度來看，是小球有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故上升高度小于原來的高度。