Question

14．用繩子拉著一個(gè)小球在光滑的水平桌面做圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力大小與什么因素有關(guān)？小明認(rèn)為與小球的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．于是他用一根橡皮筋連接一個(gè)小球，讓小球在光滑的水平桌面上以一定速度作圓周運(yùn)動(dòng)（如圖所示）．改變小球的運(yùn)動(dòng)速度，做幾次實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象如表．

小球質(zhì)量/克	小球速度	橡皮筋長度/厘米
15	慢	10
15	較快	15
15	很快	18

（1）小球在桌面作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變嗎？是（選填“是”、“否”）；
（2）從表格的數(shù)據(jù)可以看出：小球的運(yùn)動(dòng)速度越大，那么橡皮筋的伸長就越長；
（3）小明用橡皮筋替代繩子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是通過橡皮筋的伸長量來比較拉力的大��；
（4）小明查閱資料后知道作圓周運(yùn)動(dòng)小球受到的拉力與小球運(yùn)動(dòng)速度、小球的質(zhì)量以及圓周的半徑有關(guān)．請(qǐng)判斷：用橡皮筋代替繩子是否科學(xué)？否（選填“是”、“否”）．

Answer 1

分析 （1）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向有關(guān)，當(dāng)其中一個(gè)因素發(fā)生改變時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就發(fā)生改變；
（2）分析表中數(shù)據(jù)得出橡皮筋的伸長與小球運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系；
（3）橡皮筋具有彈性，受力是形狀改變明顯，并且能從形變的大小上判斷出拉力的大��；
（4）采用控制變量法研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要控制其余因素，只改變需要研究的因素．

解答 解：（1）當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向時(shí)刻改變，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變；
（2）從表格的數(shù)據(jù)可以看出：小球的運(yùn)動(dòng)速度越大，那么橡皮筋的伸長就越長；
（3）小明用橡皮筋替代繩子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大��；
（4）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到的拉力除與小球的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)外，還與小球的質(zhì)量以及圓周的半徑有關(guān)，當(dāng)研究與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制小球的質(zhì)量和圓周半徑不變，但實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的長度改變，圓周半徑在發(fā)生改變，因此用橡皮筋代替繩子不科學(xué)．
故答案為：（1）一定；
（2）長；
（3）通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大��；
（4）否．

點(diǎn)評(píng) 解決此類題目要知道力可以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變及速度的變化是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，學(xué)會(huì)利用控制變量法研究問題．