Question

5．用繩子拉著一個小球在光滑的水平桌面做圓周運動，繩子拉力大小與什么因素有關(guān)？小明認(rèn)為與小球的運動速度有關(guān)．于是他用一根橡皮筋連接一個小球，讓小球在光滑的水平桌面上以一定速度作圓周運動（如圖所示）．改變小球的運動速度，做幾次實驗，記錄現(xiàn)象如表．

小球質(zhì)量/g	小球速度	橡皮筋長度/cm
15	慢	10
15	較快	15
15	很快	18

（1）小球在桌面作圓周運動時，其運動狀態(tài)一定（可能/一定/一定不）改變，此時小球受的一定不（同上）是平衡力．
（2）表格中所缺數(shù)據(jù)是15，從表格的數(shù)據(jù)可以看出：小球的運動速度越大，那么橡皮筋的伸長就越大（大/�。�．
（3）小明用橡皮筋替代繩子進行實驗的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大�。�
（4）小華查閱資料后知道作圓周運動的小球受到的拉力與小球的運動速度、小球的質(zhì)量以及圓周的半徑有關(guān)．據(jù)此，小華認(rèn)為用橡皮筋代替繩子存在著明顯的缺陷，請說出理由．實驗中小球速度和圓周半徑都在發(fā)生改變．

Answer 1

分析 （1）解決本實驗的關(guān)鍵是知道力可以改變物體的運動狀態(tài)，運動狀態(tài)的改變包括運動速度和運動方向的改變；物體在平衡力的作用下會處于平衡狀態(tài)，即物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)；
（2）根據(jù)控制變量法分析表中所缺數(shù)據(jù)；分析表中數(shù)據(jù)，得出橡皮筋的伸長與小球運動速度的關(guān)系，橡皮筋的伸長程度反映了拉力的大��；
（3）橡皮筋具有彈性，受力是形狀改變明顯，并且能從形變的大小上判斷出拉力的大�。�
（4）采用控制變量法研究實驗時，一定要控制其余因素，只改變需要研究的因素．

解答 解：
（1）小球在水平面內(nèi)做的圓周運動，它的運動方向時刻在發(fā)生改變，即它的運動狀態(tài)在時刻改變，所以小球一定受到非平衡力的作用；
（2）實驗中使用同一小球，是為了保證小球質(zhì)量不變，所以表中所缺數(shù)據(jù)為15g；
從表格的數(shù)據(jù)可以看出：小球的運動速度越大，那么橡皮筋的伸長就越長，橡皮筋受到的拉力也就越大；
（3）小明用橡皮筋替代繩子進行實驗的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大小；
（4）做勻速圓周運動的小球受到的拉力除與小球的運動速度有關(guān)外，還與小球的質(zhì)量以及圓周的半徑有關(guān)，當(dāng)研究與速度的關(guān)系時，應(yīng)當(dāng)控制小球的質(zhì)量和圓周半徑不變，但實驗中橡皮筋的長度改變，圓周半徑在發(fā)生改變．
故答案為：（1）一定；一定不；（2）15；大；（3）通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大�。唬�4）實驗中小球速度和圓周半徑都在發(fā)生改變．

點評 解決此類題目要知道力可以運動狀態(tài)的改變及速度的變化是運動狀態(tài)的改變，學(xué)會利用控制變量法研究問題．