Question

以色列一名工程師用硬紙板做出一輛自行車，名叫“阿爾法”，自行車重9公斤，生產(chǎn)成本大約16美元�！鞍�爾法”線條簡潔，頗具時(shí)尚氣息。車子全部由可回收材料制成，除了剎車和鏈條，其他部分都是硬紙板,能承重200公斤。小剛同學(xué)聽到一則新聞報(bào)道后覺得不可思議；他想紙板承受壓力的大小與什么因素有關(guān)呢？于是他進(jìn)行了猜想：

     第5題圖

猜想1：紙板承受壓力的大小可能與紙板的形狀有關(guān)；

猜想2：紙板承受壓力的大小可能與紙板的大小有關(guān)；

為了驗(yàn)證猜想是否正確，他找來了一張大的紙板進(jìn)行探究。他在這張大紙板上分別裁出兩張大小為40 cm×10 cm的小紙板A、B和一張大小為40 cm×20 cm的小紙板C，并準(zhǔn)備了彈簧測(cè)力計(jì)、兩個(gè)相同的木塊、若干重物。設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：

步驟一：將紙板A用兩木塊支撐起來，如圖甲所示，在紙板的中間不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時(shí)重物的重力G₁；

步驟二：保持兩木塊的距離不變，將紙板B彎成拱形，如圖乙所示，在拱形紙板的上面不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時(shí)重物的重力G₂；

步驟三：保持兩木塊的距離不變，將紙板C用兩木塊支撐起來，如丙所示，在紙板的中間不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時(shí)重物的重力G₃。

 

請(qǐng)你回答下列問題：

（1）比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)G₂＞G₁，可以驗(yàn)證猜想       （填寫序號(hào)）是      （選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。利用上述結(jié)論，對(duì)水庫大壩的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的四種大壩形狀俯視圖如圖16所示，下列最合理的設(shè)計(jì)是 （   ）

（ 2）比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)G₃與      （選填“G₁”或“G₂”）大小，可以驗(yàn)證猜想2；

（3）他受步驟二現(xiàn)象的啟發(fā)又提出新的猜想：

猜想三：拱形紙板承受壓力的大小可能與拱形紙板拱起的程度有關(guān)。

為了驗(yàn)證猜想三，請(qǐng)你幫小剛同學(xué)在上述操作的基礎(chǔ)上繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

步驟四：在這張大紙板上再裁出大小與           （選填“B”或“C”）一樣的小紙板D，                                                            ，在拱形紙板的上面不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時(shí)重物的重力G₄；比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)G₄與G₂大小，可以驗(yàn)證猜想三。

Answer 1

 1  正確   B  （2） G₁    （3） B         調(diào)節(jié)兩個(gè)木板的距離，將紙板D彎成與B拱起程度不同的拱形（或調(diào)節(jié)兩木塊的距離；或?qū)⒓埌錎彎成與B拱起程度不同的拱形等）

【解析】他猜想：1、紙板承受壓力的大小可能與紙板的形狀有關(guān)；2、紙板承受壓力的大小可能與紙板的大小有關(guān)；這類題目主要用到控制變量法解答。（1）比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)G₂＞G₁,控制兩木塊的距離不變，改變將紙板形狀，所以為了驗(yàn)證猜想1；由于承受的重力不同，所以猜想是正確的.設(shè)計(jì)的四種大壩形狀B承受的壓力最大，故設(shè)計(jì)最合理.（2）為了驗(yàn)證猜想2，只改變紙板的大小。則與步驟1的承重G₁比較；（3）為了驗(yàn)證猜想3，拱形紙板承受壓力的大小可能與拱形紙板拱起的程度有關(guān)，就要控制紙板的大小和形狀調(diào)節(jié)兩個(gè)木板的距離，將紙板D彎成與B拱起程度不同的拱形。