Question

16．某學(xué)習(xí)小組利用圖甲體驗“模擬引力”之后，進一步思考：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：與小球運動的快慢有關(guān)；
猜想C：與繩子的長度有關(guān)；
為了驗證猜想，學(xué)習(xí)小組于是進行實驗探究：用一根細(xì)繩子的一端拴住一個小球，用手抓住繩子的另一端，掄動細(xì)繩，讓小球在光滑水平面上做圓周運動，如圖乙所示，實驗中，用手感受繩子的拉力大小，做幾次實驗后，得到實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	小球的質(zhì)量（g）	運動的快慢	繩子的長度（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）實驗中，小球在豎直方向上受到的重力和支持力是一對平衡力（不計空氣阻力）．
（2）實驗中，小球的運動方向是變化的，說明其運動狀態(tài)一定（選填“一定”或“不一定”）改變，若繩子斷了，小球繼續(xù)運動，那是因為小球具有慣性，且實驗次數(shù)4中的小球表現(xiàn)的最明顯．
（3）分析對比實驗次數(shù)1、2的數(shù)據(jù)，可以初步驗證猜想A；分析對比實驗次數(shù)2、3的數(shù)據(jù)可以初步驗證猜想B．
（4）本實驗采用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法．

Answer 1

分析 （1）對小球進行受力分析，在豎直方向上受重力和支持力作用，這兩個力相互平衡；
（2）物體運動快慢及方向的變化都屬于運動狀態(tài)的變化；
掌握慣性的意義：物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)；
（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；
要驗證拉力大小與物體運動快慢的關(guān)系，需改變運動快慢，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：繩子的拉力通過手感受知道；
控制變量法：拉力大小與多個因素有關(guān)，要探究拉力與其中一個量的關(guān)系，其它量需保持不變．

解答 解：（1）由題意知，小球在豎直方向上受重力和支持力的作用，這兩個力相互平衡；
（2）小球的運動方向變，則說明其運動狀態(tài)變；繩子斷了后，由于慣性，小球繼續(xù)向前運動，且實驗次數(shù)4中的小球表現(xiàn)的最明顯；
（3）1、2的數(shù)據(jù)，運動快慢和繩子的長度相同，小球的質(zhì)量不同，感受到繩子的拉力不同，說明繩子的拉力大小與小球的質(zhì)量大小有關(guān)，則可以驗證猜想A；
由2、3兩組數(shù)據(jù)，小球的質(zhì)量和繩子的長度相同，小球的運動快慢不同，感受到繩子的拉力不同，說明繩子的拉力大小與小球運動的快慢有關(guān)，則可驗證猜想B；
（4）通過（3）的分析，實驗中用到了控制變量法．
故答案為：（1）重；支持；（2）一定；慣性；4；（3）A；2、3；（4）控制變量．

點評 此題是繩子的拉力大小與什么因素有關(guān)的實驗，主要考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用，還考查了有關(guān)物體的受力分析及慣性的知識．