Question

3．星期天我校某班同学骑自行车去郊游，小明同学用同样大小的力推两名骑自行车的同学，结果发现质量较小的同学速度增加较快，质量较大的同学速度增加较慢．爱思考的小明猜想：物体速度增加的快慢可能与质量有关，为了验证自己的猜想，他和其他同学到实验室进行了以下实验，实验过程如图所示：

实验序号	小车及砝码的质量m/kg	开始的速度v0/（m•s-1）	1s末的速度v1/（m•s-1）	2s末的速度v2/（m•s-1）	每秒速度的增加量△v/（m•s-1）
1	0.5	0	1	2	1
2	1	0	0.5	1	0.5
3	2	0	0.25	0.5	0.25

（1）完成此实验时的要求是实验桌面光滑水平，钩码的质量相同从而保证拉力一样．
（2）将如表中所缺的数据补充完整．
（3）分析实验数据，他们验证了小明的猜想并得出物体每秒速度的增加量△v与其质量m之间的定量关系是（用文字表述）：
（4）从这个实验可以进一步得出，力是改变物体运动状态的原因，质量是物体抵抗运动状态改变的原因．

Answer 1

分析 （1）当一个物理量的大小与多个因素有关时，在研究该物理量与某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想；实验中要减少摩擦力对实验的影响，所以桌面要尽量光滑；
（2）每秒速度的增加量等于前后两秒速度之差，简单计算就可得出．
（3）质量是0.5时速度增加量为1，质量为1时速度增加量0，5；质量为2时速度增加量0.25，分析者三组数据就可得出物体每秒速度的增加量△v与其质量m之间的关系式．
（4）由表中数据可以看出小车及砝码质量越大，拉力就越大，但是小车每秒增加的速度越小，据此得出力和质量对物体运动的影响．

解答 解：
（1）要探究速度改变快慢与质量的关系，需保证钩码质量相同，使拉力一样，要减少摩擦力对实验的影响，应尽量使实验桌面光滑水平；
（2）物体每秒速度的增加量等于2秒末速度和1秒末速度之差，即1m/s-0.5m/s=0.5m/s；
（3）通过数据我们发现1×0.5=0.5×1=0.25×2=0.5，即△V×m=0.5，所以△V=$\frac{1}{2m}$，故可得结论：物体所受的外力一定时，物体每秒速度的增加量△v与其质量m成反比；
（4）对物体拉力越大，速度变化就越快，物体质量越大，速度变化就越慢，因此力是改变物体运动状态的原因，质量是物体抵抗运动状态改变的原因；
故答案为：（1）实验桌面光滑水平；钩码的质量相同从而保证拉力一样；
（2）0.5；
（3）物体所受的外力一定时，物体每秒速度的增加量△v与其质量m成反比；
（4）力；质量．

点评 本题重点考查了学生对控制变量法研究问题的理解情况，一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．通过实验数据得出△v与m成反比是此题的难点．