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24.（6分）小华骑自行车下坡时脚并没有对踏板施力，但是自行车下坡越来越快，她想到：在斜面上，物体下滑的快慢与哪些因素有关呢？回家后她找来了小车、秒表、刻度尺、充当斜面的木板和可以垫高木板一端的木块，开始进行了探究，如图所示。首先对影响小车下滑快慢的因素作出以下猜想：
猜想一：与小车的质量有关；
猜想二：与斜面的高度有关；
猜想三：与斜面的长度有关。
(1)小车由斜面高处下滑过程中速度越来越快，此时小车受到的合力
(2)为了验证猜想一，小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间，用下滑时间的长短来比较物体在斜面上下滑的快慢。下列探究实验中没有用到此方法的是
A. 探究宇宙奥秘时，根据粘有颗粒的气球变大时颗粒间距离变大，说明宇宙在变大
B. 探究微观粒子运动时，根据墨汁滴到水中墨迹逐渐散开，说明水分子在做无规则运动
C. 托里拆利实验测大气压强时，通过水银柱的高度反映大气压的值
D. 探究影响滑动摩擦力大小的因素时，通过匀速拉动物体时，用弹簧测力计示数来反映摩擦力大小
(3)小华测量的结果如表。观察了数据后，她怀疑第3次测量结果是错误的，于是重新测量并进行了修正，你认为小华第3次测量时间偏小的原因可能是
(4)小华若要检验猜想二，每一次实验可以让小车都从这一斜面的顶端由静止释放下滑至底端，如图，固定木板下端，通过向
猜想一：与小车的质量有关；
猜想二：与斜面的高度有关；
猜想三：与斜面的长度有关。
(1)小车由斜面高处下滑过程中速度越来越快，此时小车受到的合力
不为0
（选填“为0”或“不为0”）；下滑过程中受到的摩擦力大小不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。(2)为了验证猜想一，小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间，用下滑时间的长短来比较物体在斜面上下滑的快慢。下列探究实验中没有用到此方法的是
A
。（填字母）A. 探究宇宙奥秘时，根据粘有颗粒的气球变大时颗粒间距离变大，说明宇宙在变大
B. 探究微观粒子运动时，根据墨汁滴到水中墨迹逐渐散开，说明水分子在做无规则运动
C. 托里拆利实验测大气压强时，通过水银柱的高度反映大气压的值
D. 探究影响滑动摩擦力大小的因素时，通过匀速拉动物体时，用弹簧测力计示数来反映摩擦力大小
(3)小华测量的结果如表。观察了数据后，她怀疑第3次测量结果是错误的，于是重新测量并进行了修正，你认为小华第3次测量时间偏小的原因可能是
在实验时小车未由静止释放（合理即可）
（写出一种即可）；经过对修正后的数据分析，猜想一是错误的。(4)小华若要检验猜想二，每一次实验可以让小车都从这一斜面的顶端由静止释放下滑至底端，如图，固定木板下端，通过向
右
（选填“左”或“右”）移动木块来改变小车的初始离地高度，然后通过计算小车在斜面上的平均速度来比较下滑的快慢。答案
24. (1)不为0 不变 (2)A (3)在实验时小车未由静止释放（合理即可） (4)右
【点拨】本题考查“探究从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关”的实验,通过实验考查对控制变量法的应用。
【解析】(1)小车下滑时,速度越来越快,处于非平衡状态,故合力不为零;滑动摩擦力的影响因素为压力大小和接触面的粗糙程度,小车下滑过程中两个因素均没有发生改变,因此摩擦力大小不变;
(2)在小车内放置不同数量的钩码,分别从斜面的顶端由静止释放,测出下滑的时间,用下滑时间的长短来比较物体在斜面上下滑的快慢,此方法叫转换法;A.探究宇宙奥秘时,根据粘有颗粒的气球变大时颗粒间距离变大,说明宇宙在变大,用到了类比法,故A符合题意;B.探究微观粒子运动时,根据墨汁滴到水中墨迹逐渐散开,说明分子在做无规则运动,用到了转换法,故B不符合题意;C.托里拆利实验测大气压强时,通过水银柱的高度反应大气压强的值,用到了转换法,故C不符合题意;D.探究影响滑动摩擦力大小的因素时,通过匀速拉动物体时,用弹簧测力计示数来反映摩擦力大小,用到了转换法,故D不符合题意;
(3)在实验时,应保证小车由静止滑下,由表格中数据知,第三次下滑时间较短,可能是由于小车未由静止释放;
(4)要检验猜想二,应保证小车下滑的长度不变,每一次实验可以让小车都从同一斜面的顶端由静止释放下滑,通过向右移动木块来增大斜面高度,从而改变小车的初始离地高度。
【点拨】本题考查“探究从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关”的实验,通过实验考查对控制变量法的应用。
【解析】(1)小车下滑时,速度越来越快,处于非平衡状态,故合力不为零;滑动摩擦力的影响因素为压力大小和接触面的粗糙程度,小车下滑过程中两个因素均没有发生改变,因此摩擦力大小不变;
(2)在小车内放置不同数量的钩码,分别从斜面的顶端由静止释放,测出下滑的时间,用下滑时间的长短来比较物体在斜面上下滑的快慢,此方法叫转换法;A.探究宇宙奥秘时,根据粘有颗粒的气球变大时颗粒间距离变大,说明宇宙在变大,用到了类比法,故A符合题意;B.探究微观粒子运动时,根据墨汁滴到水中墨迹逐渐散开,说明分子在做无规则运动,用到了转换法,故B不符合题意;C.托里拆利实验测大气压强时,通过水银柱的高度反应大气压强的值,用到了转换法,故C不符合题意;D.探究影响滑动摩擦力大小的因素时,通过匀速拉动物体时,用弹簧测力计示数来反映摩擦力大小,用到了转换法,故D不符合题意;
(3)在实验时,应保证小车由静止滑下,由表格中数据知,第三次下滑时间较短,可能是由于小车未由静止释放;
(4)要检验猜想二,应保证小车下滑的长度不变,每一次实验可以让小车都从同一斜面的顶端由静止释放下滑,通过向右移动木块来增大斜面高度,从而改变小车的初始离地高度。
解析
【分析】本题围绕“探究斜面上物体下滑快慢的影响因素”展开，需结合力学知识和实验方法逐一分析问题：
1. 小车加速下滑时处于非平衡状态，合力不为0；滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定，下滑时这两个因素不变，故摩擦力不变。
2. 验证猜想一的实验采用转换法（用下滑时间反映下滑快慢），需判断各选项的物理方法，找出未用转换法的选项。
3. 第三次测量时间偏小，可能是实验操作失误，比如小车未从静止释放。
4. 验证猜想二（斜面高度）时，需控制斜面长度不变，通过移动木块改变斜面高度，需明确移动方向。
【解析】
(1) 小车下滑时速度越来越快，做加速直线运动，处于非平衡状态，因此合力不为0；滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定，小车下滑过程中，压力大小（等于小车重力）和接触面粗糙程度均未改变，所以摩擦力大小不变。
(2) 实验中用下滑时间的长短比较下滑快慢，采用转换法（将不易直接观察的“下滑快慢”转换为易测量的“时间”）。分析选项：A选项用气球膨胀类比宇宙膨胀，是类比法；B选项用墨迹散开反映分子运动，是转换法；C选项用水银柱高度反映大气压，是转换法；D选项用弹簧测力计示数反映摩擦力，是转换法。因此选A。
(3) 第三次测量时间偏小，可能是实验时小车未由静止释放，导致下滑速度更快，时间更短。
(4) 验证猜想二（斜面高度）时，需控制斜面长度不变，改变斜面高度。固定木板下端，向右移动木块可垫高木板一端，增大斜面高度，同时保持斜面长度不变，符合控制变量的要求。
【答案】(1)不为0 不变 (2)A (3)小车未由静止释放（合理即可） (4)右
【知识点】力与运动的关系、滑动摩擦力的影响因素、转换法与控制变量法
【点评】本题结合斜面下滑的实际情境，综合考查了力学基础概念和物理实验方法，是初中力学实验的典型题目，要求学生灵活运用知识分析实验问题。
【难度系数】0.6
1. 小车加速下滑时处于非平衡状态，合力不为0；滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定，下滑时这两个因素不变，故摩擦力不变。
2. 验证猜想一的实验采用转换法（用下滑时间反映下滑快慢），需判断各选项的物理方法，找出未用转换法的选项。
3. 第三次测量时间偏小，可能是实验操作失误，比如小车未从静止释放。
4. 验证猜想二（斜面高度）时，需控制斜面长度不变，通过移动木块改变斜面高度，需明确移动方向。
【解析】
(1) 小车下滑时速度越来越快，做加速直线运动，处于非平衡状态，因此合力不为0；滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定，小车下滑过程中，压力大小（等于小车重力）和接触面粗糙程度均未改变，所以摩擦力大小不变。
(2) 实验中用下滑时间的长短比较下滑快慢，采用转换法（将不易直接观察的“下滑快慢”转换为易测量的“时间”）。分析选项：A选项用气球膨胀类比宇宙膨胀，是类比法；B选项用墨迹散开反映分子运动，是转换法；C选项用水银柱高度反映大气压，是转换法；D选项用弹簧测力计示数反映摩擦力，是转换法。因此选A。
(3) 第三次测量时间偏小，可能是实验时小车未由静止释放，导致下滑速度更快，时间更短。
(4) 验证猜想二（斜面高度）时，需控制斜面长度不变，改变斜面高度。固定木板下端，向右移动木块可垫高木板一端，增大斜面高度，同时保持斜面长度不变，符合控制变量的要求。
【答案】(1)不为0 不变 (2)A (3)小车未由静止释放（合理即可） (4)右
【知识点】力与运动的关系、滑动摩擦力的影响因素、转换法与控制变量法
【点评】本题结合斜面下滑的实际情境，综合考查了力学基础概念和物理实验方法，是初中力学实验的典型题目，要求学生灵活运用知识分析实验问题。
【难度系数】0.6
