Question

19、在运动场上同学们经常看到掷铅球的场景，运动员总是沿斜向上的方向将铅球掷出，请你认真研究这一场景，完成以下问题．
（1）请你猜想一下铅球落地点与抛出点间的水平距离s与哪些物理量有关？（至少写出三个物理量，并用字母表示）．
猜想一：

与掷出速度v的大小有关

；
猜想二：

与掷出速度v的方向和水平方向的夹角θ有关

；
猜想三：

与掷出点的高度h有关

．
（2）若不考虑空气阻力，你研究落地点与抛出点间的水平距离s与你猜想物理量之间关系的物理学方法是

控制变量法

．
（3）请简要写出你对猜想一的实验设计思路．

Answer 1

分析：根据生活经验，掷铅球时，如果抛球的速度、高度、球的质量不同，则球的落地点与抛出点的距离不同，因此这是一个多因素问题；
由物理学研究方法可知，在研究此类多因素问题时，需要利用控制变量法进行分析解答；
即当研究与其中一个因素关系时，需要控制其他因素不变，改变此因素看距离如何变化．

解答：答：（1）铅球落地点与抛出点间的水平距离s可能与下列因素有关：
猜想一：与掷出速度v的大小有关；
猜想二：与掷出速度v的方向和水平方向的夹角θ有关；
猜想三：与掷出点的高度h有关；
猜想四：与铅球的质量m有关；
（2）这是个多因素问题，所以在研究与某一个因素关系时，需要利用控制变量法进行研究；
（3）①保持铅球的质量m，掷出速度v的方向和水平方向的夹角θ、掷出点的高度h一定，改变掷出速度v的大小，分别测出掷出的水平距离s；
②分析数据；
③得出结论：在铅球的质量m、掷出速度v的大小、掷出点的高度h一定时，掷出速度v的方向和水平方向的夹角θ越大，掷出的水平距离s越大．

点评：此题结合掷铅球的实验现象，考查利用控制变量法研究物理问题的方法．