Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖體驗(yàn)“模擬引力”之后，進(jìn)一步思考：繩子的拉力大小與什么因素有關(guān)？并提出了如下猜想：

猜想A：與小球的質(zhì)量大小有關(guān)；

猜想B：與小球運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)；

猜想C：與繩子的長(zhǎng)度有關(guān)。

為了驗(yàn)證猜想，學(xué)習(xí)小組于是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：用一根細(xì)繩子的一端拴住一個(gè)小球，用手抓住繩子的另一端，掄動(dòng)細(xì)繩，讓小球在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中，用手感受繩子的拉力大小。做幾次實(shí)驗(yàn)后，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	小球的質(zhì)量（g）	運(yùn)動(dòng)的快慢	繩子的長(zhǎng)度（cm）	繩子的拉力
1	15	慢	10	很小
2	20	慢	10	小
3	20	快	10	大
4	20	快	15	很大

（1）實(shí)驗(yàn)中，小球在豎直方向上受到的_____力和_____力是一對(duì)平衡力（不計(jì)空氣阻力）。

（2）實(shí)驗(yàn)中，小球的運(yùn)動(dòng)方向是變化的，說(shuō)明其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_____（選擇“一定”或“不一定”）改變。若繩子斷了，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，那是因?yàn)樾∏蚓哂?/span>_____。

（3）分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、2的數(shù)據(jù)，可以初步驗(yàn)證猜想_____；分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)次數(shù)_____的數(shù)據(jù)，可以初步驗(yàn)證猜想B。

（4）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法有轉(zhuǎn)換法和_____法。

Answer 1

【答案】重 支持 一定 慣性 A 2、3 控制變量

【解析】

（1）對(duì)小球進(jìn)行受力分析，在豎直方向上受重力和支持力作用，這兩個(gè)力相互平衡；

（2）運(yùn)動(dòng)方向的改變屬于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化；根據(jù)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因進(jìn)行分析；

（3）根據(jù)1、2組數(shù)據(jù)的相同的量和不同的量，得出影響繩子拉力的因素；要驗(yàn)證拉力大小與物體運(yùn)動(dòng)快慢的關(guān)系，需改變運(yùn)動(dòng)快慢，但其他條件相同．

（4）掌握轉(zhuǎn)換法和控制變量法的應(yīng)用；轉(zhuǎn)換法：繩子的拉力通過(guò)手感受知道；控制變量法：拉力大小與多個(gè)因素有關(guān)，要探究拉力與其中一個(gè)量的關(guān)系，其它量需保持不變．

（1）由題意知，不計(jì)空氣阻力，小球在豎直方向受重力和支持力的作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力；

（2）物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變包括速度及方向的改變，實(shí)驗(yàn)中，小球的運(yùn)動(dòng)方向是變化的，說(shuō)明其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變。若繩子斷了，小球有一定的速度，由于慣性，小球?qū)⒗^續(xù)運(yùn)動(dòng)；

（3）分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、2的數(shù)據(jù)，繩子的長(zhǎng)度和小球的速度相同，質(zhì)量不同，繩子拉力不同，可得繩子拉力與物體的質(zhì)量有關(guān)，即可驗(yàn)證猜想A；分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)次數(shù)2、3的數(shù)據(jù)，小球質(zhì)量和繩子長(zhǎng)度相同，運(yùn)動(dòng)快慢不同，運(yùn)動(dòng)越快，繩子拉力越大，可得在小球的質(zhì)量、繩子的長(zhǎng)度大小一定時(shí),小球運(yùn)動(dòng)越快(速度越大)，繩子的拉力就越大,即可驗(yàn)證猜想B。

（4）通過(guò)（3）的分析，可知本實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法。