Question

3．在我校的秋季运动会上，观察铅球比赛时，小佳发现有的同学掷得很远，便对“铅球的投掷距离与什么因素有关？”这一问题产生了兴趣，做出以下猜想：
猜想一：可能与铅球掷出的速度有关
猜想二：可能与铅球掷出的角度有关
（1）请你就这一问题大胆提出不同于小佳的猜想：还可能与铅球掷出的高度有关．
（2）为了检验自己的猜想是否正确，小佳制作了一个小球弹射器，如图所示．它固定在铁架台的一定高度处，能使小球以大小不同的速度和方向射出，小球射出的方向的夹角θ可由固定在铁架台上的量角器读出．通过实验得到如下数据：

实验序号	射出速度v/（m•s-1）	射出角度θ	射出的水平距离s/m
1	10	30°	10.1
2	10	45°	10.9
3	10	60°	9.2
4	15	30°	21.0
5	15	45°	23.4
6	15	60°	20.0
7	20	30°	36.6
8	20	45°	41.0
9	20	60°	35.2

①在研究小球射出的水平距离与射出速度大小的关系时，应保持射出角度不变；应比较实验序号为1和4（或7）；
②通过比较实验序号为1、2和3的实验数据，可以验证猜想2是正确的；
③通过分析实验数据，可以初步得出：在射出速度相同的情况下，射出方向与水平方向夹角为45°时，射出的水平距离最大．
（3）请你再举出一个应用该实验的实例：投掷实心球．

Answer 1

分析 （1）根据生活经验大胆猜想；
（2）因为铅球射出的距离可能与射出点的高度、射出的速度和射出的仰角都有关系，所以在探究过程中应用到控制变量法．
在探究射出距离与射出速度的关系时，应该保持射出点的高度和射出仰角一定；在探究射出距离与射出仰角的关系时，应该保持射出点的高度和射出速度一定．
（3）体育课上投掷实心球．

解答 解：（1）根据小球上升的高度不同，因此可能与铅球掷出的高度有关；
（2）①要探究射出距离与射出点的速度的关系时，应保持射出角度一定，抛出点的速度不同，所以应选择1、4、7的实验数据进行分析；
②1、2、3的实验数据，射出的速度相同，射出角度不同，且射出的速度越大，掷出的距离越远；
③根据表中1、2、3或4、5、6或7、8、9三组数据可知，在射出速度相同的情况下，射出方向与水平方向夹角为45°时，射出的水平距离最大；
（3）应用该实验的实例有投掷实心球．
故答案为：（1）铅球掷出的高度；（2）①射出角度；4（或7）；②2；3；③45°；（3）投掷实心球．

点评 （1）本题主要考查学生对控制变量法的掌握，控制变量法是初中物理实验探究中经常采用的方法，一定要会运用这种方法研究问题；
（2）考查了射出速度、射出仰角与射程的关系，射出高度和速度一定时，射出仰角45°时，射程最远．