Question

某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”实验中，进行了如下的实验探究：
（1）第一小组在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如下表：

实测物体	物体质量m（kg）	重力G（N）	比值（G/m）（N/kg）
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.94	9.8

①在探究过程中，需要的测量工具有    、    ．
②分析表中实验数据，得出的结论是：    ．
（2）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下．
①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向    （变化/不变）；剪断悬线OA，小球    （竖直/垂直）下落．
②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是    ．
（3）第二组：探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示．

被测物体	形状	重力
橡皮泥	正方体	4.8N
	球形	4.2N
	三角锥形	3.6N

分析上述的实验数据，第二组的同学得出实验结论：物体重力的大小与物体的形状有关．他们形成这一错误结论的主要原因：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究“重力的大小跟什么因素有关”，需要测出重力及质量的大小，用到弹簧测力计及天平；从表中第二、三行分析重力与质量的变化关系，当质量增大时，物体的重力大小也在同倍的增大，根据第四行的比值相同得出结论．
（2）根据重力的方向总是竖直向下的来作答，大小跟什么因素有关”，需要测出重力及质量的大小，用到弹簧测力计及天平；
（3）本实验是要探究“影响物体重力大小的因素”，影响重力大小的因素可能有很多个，这个小组选择了探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”，但从实验过程和数据来看，他们只注意了改变了橡皮泥的形状，但对其它的可能影响重力大小的因素却没有考虑．故通过此实验是不能得出“物体重力的大小与物体的形状有关”的结论的．
解答：解：（1）①在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中，需要的测量重力及质量的大小，用到弹簧测力计及天平；
②从表中数据知：物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成正比．
（2）①因为重力的方向总是竖直向下的，所以逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变；剪断悬线OA，小球受到重力的作用会竖直下落．
②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是竖直向下的．
（3）从实验数据来看，三个不同形状的橡皮泥重力是不同的，但问题是实验数据中只列出了重力不同的三个橡皮泥形状不同，却没有说明三个橡皮泥的其它方面是否相同：如三个橡皮泥的质量是否相同、体积是否相同等，所以他们形成这一错误结论的主要原因是：没有控制橡皮泥的质量相等．
故答案为：（1）①天平；弹簧测力计；②物体受到的重力与其质量成正比．
（2）①不变；竖直；②竖直向下．
（3）没有控制橡皮泥的质量相等．
点评：本题是对重力的考查，掌握重力的大小和方向；主要控制变量法的核心内容在于：一共有几个变量，研究时只能有一个变量改变，其它的必须要保持不变．