Question

2．小明用繩子拉著一個小球在光滑的水平桌面做圓周運動，他猜想繩子拉力大小與小球的運動速度有關(guān)，于是他改用一根橡皮筋連接小球，讓小球在光滑的水平桌面上以一定速度做圓周運動，如圖所示．實驗時多次改變小球的運動速度，記錄現(xiàn)象如下表．請你解答下列問題：

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

（1）小球在桌面上做勻速圓周運動時，小球受力情況是非平衡力（選填“平衡力”、“非平衡力”）；實驗中，橡皮筋突然斷裂，小球?qū)⒃谧烂嫔献鰟蛩僦本�運動（填“勻速圓周”、“勻速直線”、“變速直線”）；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，小明可以得出的結(jié)論是：小球的運動速度越大，橡皮筋的伸長就越長；
（3）實驗用橡皮筋代替繩子的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大�。�
（4）小明查閱資料后知道做圓周運動的小球受到的拉力與小球的運動速度、小球的質(zhì)量以及圓周的半徑有關(guān)．據(jù)此，當(dāng)他在探究“做圓周運動的小球受到的拉力與小球的運動速度的關(guān)系”時．他認(rèn)為用橡皮筋代替繩子存在明顯的缺陷，缺陷是實驗中小球速度和圓周半徑都在發(fā)生改變．

Answer 1

分析 解決本實驗的關(guān)鍵是知道力可以改變物體的運動狀態(tài)，探究繩子的拉力與小球的運動速度關(guān)系，利用控制變量法進行研究．

解答 解：（1）當(dāng)小球做圓周運動時，速度方向時刻改變，其運動狀態(tài)一定改變，所以受到的力不是平衡力；實驗中，橡皮筋突然斷裂，由牛頓第一定律可知，小球?qū)⒃谧烂嫔献鰟蛩僦本�運動；
（2）從表格的數(shù)據(jù)可以看出：小球的運動速度越大，那么橡皮筋的伸長就越長；
（3）小明用橡皮筋替代繩子進行實驗的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大��；
（4）實驗中應(yīng)采用控制變量法，控制圓周半徑保持不變，故明顯的缺陷是：實驗中小球的速度和圓周半徑都在發(fā)生改變．
故答案為：（1）非平衡力；勻速直線；（2）小球的運動速度越大，橡皮筋的伸長就越長；（3）通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大小；（4）實驗中小球速度和圓周半徑都在發(fā)生改變．

點評 解決此類題目要知道力可以運動狀態(tài)的改變及速度的變化是運動狀態(tài)的改變，學(xué)會利用控制變量法研究問題．