题目内容
【题目】某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A :与小球的质量大小有关;
猜想B :与小球运动的快慢有关;
猜想C :与绳子的长度有关。
为了验证猜想,学习小组进行了如图乙所示实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动。实验中,用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后,得到实验数据如下表:
实验次数 | 小球的质量(g) | 运动的快慢 | 绳子的长度(cm) | 绳子的拉力 |
1 | 15 | 慢 | 10 | 很小 |
2 | 20 | 慢 | 10 | 小 |
3 | 20 | 快 | 10 | 大 |
4 | 20 | 快 | 15 | 很大 |
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的_______力和______力是一对平衡力(不计空气阻力)。
(2)实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变。这一现象可说明绳子拉力的作用效果是改变物体的_____________。若绳子断了,小球________(选填“能”或“不能”)继续做圆周运动。
(3)分析对比实验次数1 、2 的数据,可以初步验证猜想___________;分析对比实验次数2 、3 的数据,可以初步得出的结论是:_____________________。
【答案】重 支持 运动状态 不能 A 绳子的拉力大小与小球运动的快慢有关, 在小球的质量、绳子的长度大小一定时,小球运动越快(速度越大),绳子的拉力就越大。
【解析】
(1)小球在竖直方向受重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;
(2)绳子拉力使小球的运动方向不断改变,说明力改变了物体的运动状态;
小球的运动方向不断发生变化,是因为受到绳子拉力的作用,若绳子断了,小球不能继续做圆周运动;
(3)1、2的数据,绳子的长度和小球的速度相同,质量不同,绳子拉力不同,可得绳子拉力与物体的质量有关,即可验证猜想A;2、3的数据,小球质量和绳子长度相同,运动快慢不同,运动越快,绳子拉力越大,可得在小球的质量、绳子的长度大小一定时,小球运动越快(速度越大),绳子的拉力就越大。