Question

小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图装置，进行实验．
①让质量为5克的小球，在斜面AO上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7克的小球重复上述实验，将数据记录在表中．

实验 序号	小球质 量m/克	小球在斜面AO上 释放高度H/厘米	斜面OB 的倾角θ	小球在斜面OB上 的最大高度h/厘米
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）小球从A处由静止释放，沿斜面滚到图中的C处，能量由

重力势

能转化为

动

能和

内

能
（2）比较实验1、2、3（或4、5、6），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与

斜面OB的倾角θ

有关．
（3）比较实验

1、4（或2、5或3、6）

（选择序号），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关．
（4）如果斜面没有摩擦，小球在斜面OB能达到的量大高度是

10

厘米．

Answer 1

分析：（1）物体在由高到低或由低到高的自由运动过程中，重力势能和动能在发生着转化，从高处向低处的运动过程中，重力势能转化为动能，从低处向高处的运动过程中，由动能转化为重力势能，由于斜面的摩擦，有一部分机械能克服摩擦做功，将机械能转化为内能；
若斜面没有摩擦力，则小球在发生动能和势能的转化过程中，机械能守恒；
（2）根据控制变量法的要求，分析表中实验数据，然后答题；
如果没有摩擦，小球在运动过程中，机械能保持不变（机械能守恒），小球在斜面OB上静止时上升的最大高度与在斜面A上释放时的高度相同．

解答：解：（1）A处小球处于某一高度，具有重力势能，小球在向下滚动的过程中，重力势能转化为动能，由于受斜面的摩擦力，所以有一部分转化为内能；
（2）由表中实验序号为1、2、3（或4、5、6）的实验可知，在小球质量一定的情况下，斜面倾角越小，小球上升的最大高度越小，由此可知小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角θ有关．
（2）由表中实验序号为1、4或2、5或3、6的数据可知，在斜面倾角一定时，小球质量不同，小球上升的最大高度相同，由此可知：小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关．
（3）小球的释放高度为10cm，如果斜面没有摩擦，小球的机械能守恒，则小球在斜面OB能达到的量大高度是10厘米．
故答案为：（1）重力势；动；内；（2）斜面OB的倾角θ；（3）1、4（或2、5或3、6）；（4）10．

点评：本题考查了实验数据分析，应用控制变量法，在分析过程中，应从实验目的入手，根据实验目的分析实验数据得出结论；小球在运动过程中发生动能和势能的转化，若不计摩擦力，则机械能守恒，若计摩擦，则有部分机械能转化为内能，机械能将减少，但总的能量是不变的，即遵循能量守恒定律．