Question

9．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，得到实验数据如表：
为了验证猜想，学习小组于是进行实验探究：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，如图乙所示．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重力和支持力是一对平衡力（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运动状态．若绳子断了，小球不能（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A；
（4）分析对比实验次数2、3的数据，可以初步得出的结论是：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．

Answer 1

分析 （1）对小球进行受力分析，得出结论；
（2）运动方向的改变属于运动状态的变化；根据力是改变物体运动状态的原因进行分析；
（3）应用控制变量法分析第1、2两次的实验数据，根据实验控制的变量与实验数据得出结论；
（4）应用控制变量法分析第2、3两次的实验数据，根据实验控制的变量与实验数据得出结论．

解答 解：（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）由1、2的实验数据可知，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；
（4）由2、3的实验数据可知，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．
故答案为：（1）重；支持；（2）改变物体的运动状态；不能；（3）A；（4）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．

点评 此题是探究绳子拉力做圆周运动时，绳子的拉力大小与什么因素有关的实验，主要考查了对控制变量法的应用及对实验数据的分析，难度不是很大．