Question

某校物理實驗興趣小組的幾位同學(xué)在探究“影響物體重力大小的因素”和“判斷重力方向”實驗中，進行了如下的實驗探究：
（1）第一小組在探究物體所受重力大小與物體質(zhì)量關(guān)系時，實驗記錄如下表：

實測物體	物體質(zhì)量m（kg）	重力G（N）	比值（G/m）（N/kg）
物體1	0.1	0.98	9.8
物體2	0.2	1.96	9.8
物體3	0.3	2.94	9.8

①在探究過程中，需要的測量工具有

天平

、

彈簧測力計

．
②分析表中實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：

物體受到的重力與其質(zhì)量成正比

．
（2）該組同學(xué)在探究重力方向時，實驗裝置如圖所示，操作如下．
①將該裝置放在水平桌面上后，逐漸改變木板M與桌面的夾角α，會觀察到懸線OA的方向

不變

（變化/不變）；剪斷懸線OA，小球

豎直

（豎直/垂直）下落．
②從以上實驗現(xiàn)象分析得到：重力的方向總是

向下

．
（3）第二組：探究“物體重力的大小跟物體形狀的關(guān)系”，他們用橡皮泥為實驗對象，用小刀將橡皮泥雕刻成各種形狀進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表一所示．

被測物體	形狀	重力
橡皮泥	正方體	4.8N
	球形	4.2N
	三角錐形	3.6N

分析上述的實驗數(shù)據(jù)，第二組的同學(xué)得出實驗結(jié)論：物體重力的大小與物體的形狀有關(guān)．他們形成這一錯誤結(jié)論的主要原因：

沒有控制橡皮泥的質(zhì)量相等

．

Answer 1

分析：（1）探究“重力的大小跟什么因素有關(guān)”，需要測出重力及質(zhì)量的大小，用到彈簧測力計及天平；從表中第二、三行分析重力與質(zhì)量的變化關(guān)系，當(dāng)質(zhì)量增大時，物體的重力大小也在同倍的增大，根據(jù)第四行的比值相同得出結(jié)論．
（2）根據(jù)重力的方向總是豎直向下的來作答，大小跟什么因素有關(guān)”，需要測出重力及質(zhì)量的大小，用到彈簧測力計及天平；
（3）本實驗是要探究“影響物體重力大小的因素”，影響重力大小的因素可能有很多個，這個小組選擇了探究“物體重力的大小跟物體形狀的關(guān)系”，但從實驗過程和數(shù)據(jù)來看，他們只注意了改變了橡皮泥的形狀，但對其它的可能影響重力大小的因素卻沒有考慮．故通過此實驗是不能得出“物體重力的大小與物體的形狀有關(guān)”的結(jié)論的．

解答：解：（1）①在探究“重力的大小跟什么因素有關(guān)”的實驗中，需要的測量重力及質(zhì)量的大小，用到彈簧測力計及天平；
②從表中數(shù)據(jù)知：物體的質(zhì)量增大幾倍，物體所受的重力大小也增大幾倍，重力大小與質(zhì)量的比值相等，所以得到結(jié)論：物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比．
（2）①因為重力的方向總是豎直向下的，所以逐漸改變木板M與桌面的夾角α，會觀察到懸線OA由于受重力的作用方向保持豎直方向不變；剪斷懸線OA，小球受到重力的作用會豎直下落．
②從以上實驗現(xiàn)象分析得到：重力的方向總是豎直向下的．
（3）從實驗數(shù)據(jù)來看，三個不同形狀的橡皮泥重力是不同的，但問題是實驗數(shù)據(jù)中只列出了重力不同的三個橡皮泥形狀不同，卻沒有說明三個橡皮泥的其它方面是否相同：如三個橡皮泥的質(zhì)量是否相同、體積是否相同等，所以他們形成這一錯誤結(jié)論的主要原因是：沒有控制橡皮泥的質(zhì)量相等．
故答案為：（1）①天平；彈簧測力計；②物體受到的重力與其質(zhì)量成正比．
（2）①不變；豎直；②豎直向下．
（3）沒有控制橡皮泥的質(zhì)量相等．

點評：本題是對重力的考查，掌握重力的大小和方向；主要控制變量法的核心內(nèi)容在于：一共有幾個變量，研究時只能有一個變量改變，其它的必須要保持不變．