為了“探究彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)”,小明在水平桌面上設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。將彈簧左端固定,用小球(小球與彈簧不連接)將彈簧壓縮不同的長(zhǎng)度,由靜止釋放小球,小球離開(kāi)彈簧后撞擊靜放在桌面上的木塊,分別測(cè)量出木塊在水平面上滑行的距離s
0,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
(1)實(shí)驗(yàn)中,彈簧彈性勢(shì)能大小是通過(guò)
木塊在水平面上滑行的距離
木塊在水平面上滑行的距離
來(lái)反映的,實(shí)驗(yàn)中探究了彈簧彈性勢(shì)能大跟
彈性形變
彈性形變
的關(guān)系。上述實(shí)驗(yàn)還能探究動(dòng)能和
速度
速度
(速度/質(zhì)量)的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)中,小明又發(fā)現(xiàn)在水平桌面上滾動(dòng)的小球離開(kāi)桌面后,會(huì)沿著曲線向前飛行并最終落到地面上,如圖乙所示。小球離開(kāi)桌面在水平方向飛行的距離與哪些因素有關(guān)呢?他們提出以下三個(gè)猜想:
猜想1:與小球離開(kāi)桌面時(shí)的速度有關(guān);
猜想2:與小球離地的高度有關(guān);
猜想3:與小球的質(zhì)量有關(guān)。
(2)為了驗(yàn)證猜想1是否正確,小組成員進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):保持小球質(zhì)量和離地高度不變,將彈簧壓縮到不同的長(zhǎng)度,小球離開(kāi)彈簧后,發(fā)現(xiàn)小球水平飛行的距離不相同,這說(shuō)明猜想1是
正確
正確
(正確/錯(cuò)誤)的。
(3)為了探究猜想2,同組小華按照正確的實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如下,
離地高度H/cm |
5 |
20 |
45 |
80 |
125 |
水平飛行距離s/cm |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù),可以得出:當(dāng)該小球以實(shí)驗(yàn)中以相同速度離開(kāi)桌面時(shí),小球離地面的高度H為
720
720
cm時(shí),小球水平飛行的距離s為60cm。
(4)小明接下來(lái)想探究猜想3,仍采用圖乙的裝置,用不同質(zhì)量的小球?qū)椈蓧嚎s到相同的長(zhǎng)度,由靜止釋放后比較小球水平飛行的距離與質(zhì)量的關(guān)系。你認(rèn)為小明的方案存在的問(wèn)題是
沒(méi)有控制小球飛出桌面時(shí)的速度一定
沒(méi)有控制小球飛出桌面時(shí)的速度一定
,請(qǐng)你為小明設(shè)計(jì)一個(gè)正確的方案:
讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度自由滑下,再觀察小球水平飛行的距離
讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度自由滑下,再觀察小球水平飛行的距離
。