Question

11．某學(xué)習(xí)小組利用圖甲體驗“模擬引力”之后，進(jìn)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(yùn)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(jìn)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(yùn)動，如圖乙所示．實驗中，用手感受繩子的拉力大�。�做幾次實驗后，得到實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)	小球的質(zhì)量（g）	運(yùn)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）在圖甲中畫出物體所受拉力的示意圖．
（2）實驗中，小球在豎直方向上受到的重力和支持力（不計空氣阻力）．
（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)，可以初步得出的結(jié)論是：繩子的拉力大小與小球運(yùn)動的快慢有關(guān)，在小球的質(zhì)量、繩子的長度大小一定時，小球運(yùn)動速度越快，繩子的拉力就越大．

Answer 1

分析 （1）物體此時所受重力G的作用點在重心，方向豎直向下，繩子拉力F的作用點在物體上，方向是沿繩子指向手；
（2）對小球進(jìn)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；
（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(yùn)動快慢的關(guān)系，需改變運(yùn)動快慢，但其他條件相同．

解答 解：（1）過物體重心作豎直向下的重力G，沿繩子指向手心方向做出拉力F，如圖所示：

（2）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；
（3）1、2的數(shù)據(jù)，運(yùn)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(yùn)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(yùn)動的快慢有關(guān)．
故答案為：
（1）見上圖；（2）重；支持；
（3）A；繩子的拉力大小與小球運(yùn)動的快慢有關(guān)，在小球的質(zhì)量、繩子的長度大小一定時，小球運(yùn)動速度越快，繩子的拉力就越大．

點評 本題考查力的示意圖及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．