10 新情境 设计引桥 某科学小组的同学要建造一座高 40 厘米的桥，但是上桥口到桥墩的地面距离为 60 厘米，如果直接搭建一座引桥(如图甲所示)，电动玩具小车不容易上桥。于是他们设计了“之”字形引桥，增加一个高 20 厘米的桥墩(如图乙所示)，顺利解决了之前存在的问题。

(1)请结合所学知识，分析小组同学这样设计的科学原理。
(2)“之”字形引桥真的能让小车上桥更省力吗？请利用橡皮筋、电动玩具小车、米尺等材料设计对比实验，并用观测到的实验数据来证明。(写出实验过程)
(3)在上面的实验中，我们应保证、等相同，不同。
(4)生活中的哪些应用和“之”字形引桥的科学原理类似？请写出 2 个例子。

10.(1)“之”字形引桥通过增大距离来减小斜坡的坡度，这样可以省力。
(2)①将斜面设置为直线，引桥长60厘米，高40厘米。②将斜面设置为“之”字形，引桥总长约100厘米，总高度同样高40厘米。③测量使用相同的橡皮筋在两种条件下拉动电动玩具小车时橡皮筋的长度。
(3)电动玩具小车的质量 行驶速度 坡度大小
解析 对比实验每次只能改变一个因素，即除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一致。对比实验只有一个变量，因为研究的是“之”字形引桥真的能让电动玩具小车上桥更省力吗，所以唯一的变量是坡度大小，其他条件比如电动玩具小车的质量、行驶速度等都要保持不变。
(4)盘山公路、楼梯。
解析 生活中应用斜面的地方很多，如盘山公路、斜坡、楼梯等。