Question

【題目】某學習小組利用如圖體驗“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？并提出了如下猜想：

猜想A：與小球的質量大小有關；

猜想B：與小球運動的快慢有關；

猜想C：與繩子的長度有關。

為了驗證猜想，學習小組于是進行實驗探究：用一根細繩子的一端拴住一個小球，用手抓住繩子的另一端，掄動細繩，讓小球在光滑水平面上做圓周運動，如圖所示。實驗中，用手感受繩子的拉力大小。做幾次實驗后，得到實驗數據如下表：

實驗次數	小球的質量（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_____力和_____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)_____（選擇“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_____。

（3）分析對比實驗次數1、2的數據，可以初步驗證猜想_____；分析對比實驗次數_____的數據，可以初步驗證猜想B。

（4）本實驗采用的實驗方法有轉換法和_____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）運動方向的改變屬于運動狀態(tài)的變化；根據力是改變物體運動狀態(tài)的原因進行分析；

（3）根據1、2組數據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系，需改變運動快慢，但其他條件相同．

（4）掌握轉換法和控制變量法的應用；轉換法：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，要探究拉力與其中一個量的關系，其它量需保持不變．

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

（2）物體的運動狀態(tài)的改變包括速度及方向的改變，實驗中，小球的運動方向是變化的，說明其運動狀態(tài)一定改變。若繩子斷了，小球有一定的速度，由于慣性，小球將繼續(xù)運動；

（3）分析對比實驗次數1、2的數據，繩子的長度和小球的速度相同，質量不同，繩子拉力不同，可得繩子拉力與物體的質量有關，即可驗證猜想A；分析對比實驗次數2、3的數據，小球質量和繩子長度相同，運動快慢不同，運動越快，繩子拉力越大，可得在小球的質量、繩子的長度大小一定時,小球運動越快(速度越大)，繩子的拉力就越大,即可驗證猜想B。

（4）通過（3）的分析，可知本實驗中用到了控制變量法。