Question

10．某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲體驗“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(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)小組進行了如圖乙所示實驗探究：用一根細繩子的一端栓住一個小球，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．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(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)	小球的質(zhì)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

（1）實驗中，在繩子拉力的作用下，小球在水平桌面上做勻速圓周運動，這一現(xiàn)象可說明繩子拉力的作用效果是改變小球的運動狀態(tài)．
（2）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：在小球的質(zhì)量、繩子的長度大小一定時，小球運動速度越快，繩子的拉力就越大．
（3）若把上述器材細繩換成有彈性的橡皮繩，橡皮繩比細繩的優(yōu)點或缺點是什么有彈性的橡皮繩的優(yōu)點是繩子拉力大小可通過繩子形變體現(xiàn)出來；
缺點：不易控制小球做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）物體運動快慢及方向的變化都屬于運動狀態(tài)的變化；
（2）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動快慢的關(guān)系，需改變運動快慢，但其他條件相同；
（3）從彈性橡皮繩的優(yōu)缺點來分析．

解答 解：（1）小球的運動方向改變，則說明其運動狀態(tài)改變；
（2）1、2的數(shù)據(jù)，運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動的快慢有關(guān)，
得出結(jié)論：在小球的質(zhì)量、繩子的長度大小一定時，小球運動速度越快，繩子的拉力就越大；
（3）有彈性的橡皮繩易發(fā)生彈性形變，故彈性的橡皮繩的優(yōu)點是繩子拉力大小可通過繩子形變體現(xiàn)出來；
缺點：不易控制小球做勻速直線運動．
故答案為：（1）改變小球的運動狀態(tài)；（2）A；在小球的質(zhì)量、繩子的長度大小一定時，小球運動速度越快，繩子的拉力就越大；
（3）有彈性的橡皮繩的優(yōu)點是繩子拉力大小可通過繩子形變體現(xiàn)出來；
缺點：不易控制小球做勻速直線運動．

點評 此題是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．