20. 小若同学骑自行车来到一段上坡路,她发现即使不踩踏板,自行车也能冲上斜坡一段距离。几次试验,她发现在坡底时的速度越大,自行车自行冲上斜坡的距离就越远。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢?小若同学提出了下列猜想:
A.与其运动到坡底时速度的大小有关;
B.与其在斜坡上受到摩擦力的大小有关;
C.与其质量的大小有关;
为了验证猜想,小若将一左侧光滑,右侧粗糙的弧形轨道固定在水平桌面上,并用小球模拟自行车,如图所示。将小球从左侧轨道某位置自由释放,小球沿轨道向下运动,继而冲上右侧轨道,测出小球在右侧轨道运动的最大距离
s(不计空气阻力)。请回答以下问题:
(1)小球在轨道上释放后会加速向下运动,是由于小球受到
______力的作用;小球冲上右侧轨道的过程中,它的
______(填能量转化情况);
(2)小若将同一小球从左侧轨道的不同高度释放,分别记下小球冲上右侧轨道的最大距离
s,这是为了探究猜想
______(选填“A”“B”或“C”);
(3)在探究猜想C时,小若将质量不同的小球由左侧轨道相同高度自由释放,分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离
s,数据如表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小球质量m/g | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
小球冲上轨道的最大距离s/cm | 30.1 | 30.2 | 29.8 | 29.9 | 30.1 |
①根据表中的数据可得出的结论是:小球冲上轨道的最大距离与小球的质量
______;
②小球在右侧轨道上运动的最大距离相同,即表示小球能到达的最大高度相同。某同学由此分析认为:“以上各次小球从左侧轨道滚到底端时速度相同,那么质量大的小球此时动能就大,则它冲上右侧轨道的高度一定越高;这位同学的观点是否合理
______?原因是:
______。