Question

3．星期天我校某班同學騎自行車去郊游，小明同學用同樣大小的力推兩名騎自行車的同學，結果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量較小的同學速度增加較快，質(zhì)量較大的同學速度增加較慢．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，為了驗證自己的猜想，他和其他同學到實驗室進行了以下實驗，實驗過程如圖所示：

實驗序號	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）完成此實驗時的要求是實驗桌面光滑水平，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)補充完整．
（3）分析實驗數(shù)據(jù)，他們驗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之間的定量關系是（用文字表述）：
（4）從這個實驗可以進一步得出，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，質(zhì)量是物體抵抗運動狀態(tài)改變的原因．

Answer 1

分析 （1）當一個物理量的大小與多個因素有關時，在研究該物理量與某個因素的關系時，要采用控制變量法的思想；實驗中要減少摩擦力對實驗的影響，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，簡單計算就可得出．
（3）質(zhì)量是0.5時速度增加量為1，質(zhì)量為1時速度增加量0，5；質(zhì)量為2時速度增加量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)量對物體運動的影響．

解答 解：
（1）要探究速度改變快慢與質(zhì)量的關系，需保證鉤碼質(zhì)量相同，使拉力一樣，要減少摩擦力對實驗的影響，應盡量使實驗桌面光滑水平；
（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=$\frac{1}{2m}$，故可得結論：物體所受的外力一定時，物體每秒速度的增加量△v與其質(zhì)量m成反比；
（4）對物體拉力越大，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動狀態(tài)的原因，質(zhì)量是物體抵抗運動狀態(tài)改變的原因；
故答案為：（1）實驗桌面光滑水平；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，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．

點評 本題重點考查了學生對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因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．通過實驗數(shù)據(jù)得出△v與m成反比是此題的難點．