Question

3．星期天我校某班同學(xué)騎自行車去郊游，小明同學(xué)用同樣大小的力推兩名騎自行車的同學(xué)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量較小的同學(xué)速度增加較快，質(zhì)量較大的同學(xué)速度增加較慢．愛思考的小明猜想：物體速度增加的快慢可能與質(zhì)量有關(guān)，為了驗(yàn)證自己的猜想，他和其他同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	小車及砝碼的質(zhì)量m/kg	開始的速度v0/（m•s-1）	1s末的速度v1/（m•s-1）	2s末的速度v2/（m•s-1）	每秒速度的增加量△v/（m•s-1）
1	0.5	0	1	2	1
2	1	0	0.5	1	0.5
3	2	0	0.25	0.5	0.25

（1）完成此實(shí)驗(yàn)時(shí)的要求是實(shí)驗(yàn)桌面光滑水平，鉤碼的質(zhì)量相同從而保證拉力一樣．
（2）將如表中所缺的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們驗(yàn)證了小明的猜想并得出物體每秒速度的增加量△v與其質(zhì)量m之間的定量關(guān)系是（用文字表述）：
（4）從這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步得出，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，質(zhì)量是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)一個(gè)物理量的大小與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，在研究該物理量與某個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要采用控制變量法的思想；實(shí)驗(yàn)中要減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，所以桌面要盡量光滑；
（2）每秒速度的增加量等于前后兩秒速度之差，簡(jiǎn)單計(jì)算就可得出．
（3）質(zhì)量是0.5時(shí)速度增加量為1，質(zhì)量為1時(shí)速度增加量0，5；質(zhì)量為2時(shí)速度增加量0.25，分析者三組數(shù)據(jù)就可得出物體每秒速度的增加量△v與其質(zhì)量m之間的關(guān)系式．
（4）由表中數(shù)據(jù)可以看出小車及砝碼質(zhì)量越大，拉力就越大，但是小車每秒增加的速度越小，據(jù)此得出力和質(zhì)量對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響．

解答 解：
（1）要探究速度改變快慢與質(zhì)量的關(guān)系，需保證鉤碼質(zhì)量相同，使拉力一樣，要減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)盡量使實(shí)驗(yàn)桌面光滑水平；
（2）物體每秒速度的增加量等于2秒末速度和1秒末速度之差，即1m/s-0.5m/s=0.5m/s；
（3）通過數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)1×0.5=0.5×1=0.25×2=0.5，即△V×m=0.5，所以△V=$\frac{1}{2m}$，故可得結(jié)論：物體所受的外力一定時(shí)，物體每秒速度的增加量△v與其質(zhì)量m成反比；
（4）對(duì)物體拉力越大，速度變化就越快，物體質(zhì)量越大，速度變化就越慢，因此力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，質(zhì)量是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因；
故答案為：（1）實(shí)驗(yàn)桌面光滑水平；鉤碼的質(zhì)量相同從而保證拉力一樣；
（2）0.5；
（3）物體所受的外力一定時(shí)，物體每秒速度的增加量△v與其質(zhì)量m成反比；
（4）力；質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)控制變量法研究問題的理解情況，一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出△v與m成反比是此題的難點(diǎn)．