Question

20、如圖是一種碗狀的容器，小明讓一小球在容器左側(cè)的頂點(diǎn)處從靜止開始釋放，小球沿左側(cè)壁自由滾下后，會(huì)沿右側(cè)壁上升到最大高度，后又會(huì)沿右側(cè)壁自由滾下…．小明想探究“小球在右壁上升的最大高度與哪些因素有關(guān)？”小明猜想：“可能與小球的質(zhì)量有關(guān)”，為了驗(yàn)證猜想是否正確，他找來刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）除了小明的猜想外，請你再提出一個(gè)猜想

可能與側(cè)壁的摩擦大小有關(guān)

．
（2）就小明的猜想，設(shè)計(jì)一個(gè)記錄數(shù)據(jù)的表格．
（3）小球到達(dá)容器右側(cè)的最大高度低于小球在容器左側(cè)的靜止釋放高度，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是：

克服摩擦做功消耗了部分機(jī)械能

．
（4）若容器是光滑的，右側(cè)的壁逐漸傾斜，當(dāng)右側(cè)壁變?yōu)樗�平時(shí)，小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能

不變

（填變大、不變、變�。�．

Answer 1

分析：此題用到了控制變量法，研究的是速度與高度的關(guān)系．在這些異同點(diǎn)中找出解題思路．

解答：解：（1）因?yàn)槠胀ǖ耐霠畹娜萜�，在小球沿左�?cè)壁自由滾下后，與小球之間有摩擦，故可能與側(cè)壁的摩擦大小有關(guān)；
（2）因?yàn)樾∶餮芯康氖切∏蜓刈髠?cè)壁自由滾下后，會(huì)沿右側(cè)壁上升到最大高度，猜想：“可能與小球的質(zhì)量有關(guān)”，所以建的表格要體現(xiàn)小球質(zhì)量和上升的高度，故答案如下：

	小球質(zhì)量（㎏）	上升高度（h）
實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)2
實(shí)驗(yàn)3

（3）小球沿左側(cè)壁自由滾下后，克服摩擦做功，產(chǎn)生熱量，所以小球的機(jī)械能減小，故小球在容器右側(cè)最高處靜止時(shí)只有勢能，此時(shí)勢能減少，高度降低，消耗了部分機(jī)械能；
 故答案：克服摩擦做功消耗了部分機(jī)械能；
（4）若容器是光滑的，右側(cè)的壁逐漸傾斜，當(dāng)右側(cè)壁變?yōu)樗�平時(shí)，此過程沒有摩擦力做功，沒有能量損耗不變，符合機(jī)械能守恒，只有勢能轉(zhuǎn)化為水平動(dòng)能，所以小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能不變．
故答案：不變．

點(diǎn)評(píng)：此題用到了控制變量法，從各因素中哪些是相同的，哪些是不同的，在這些異同點(diǎn)中找出解題思路；對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力做功的分析和機(jī)械能守恒．