Question

2．某学习小组利用如图1所示实验模拟“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，让小球在光滑水平桌面上做圆周运动，如图2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，小球的运动方向是变化的，说明其运动状态一定（选填“一定”或“不一定”）改变；
（3）若绳子断了，小球在桌面上将作匀速直线运动；
分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想A；
（4）本实验采用的研究方法有转换法和控制变量法．

Answer 1

分析 （1）对小球进行受力分析，在竖直方向上受重力和支持力作用，这两个力相互平衡；
（2）物体运动快慢及方向的变化都属于运动状态的变化；
（3）掌握惯性的意义：物体保持原来运动状态不变的性质；
根据1、2组数据的相同的量和不同的量，得出影响绳子拉力的因素；
（4）掌握转换法和控制变量法的应用；
转换法：绳子的拉力通过手感受知道；
控制变量法：拉力大小与多个因素有关，要探究拉力与其中一个量的关系，其它量需保持不变

解答 解：
（1）由题意知，小球在竖直方向上受重力和支持力的作用，这两个力相互平衡；
（2）小球的运动方向变，则说明其运动状态变；
（3）绳子断了后，桌子光滑，不受摩擦力，水平方向上不受力，由于惯性，小球将作匀速直线运动；
1、2的数据，运动快慢和绳子的长度相同，小球的质量不同，感受到绳子的拉力不同，说明绳子的拉力大小与小球的质量大小有关，则可以验证猜想A；
（4）通过（3）的分析，实验中用到了控制变量法．
故答案为：（1）重；支持；（2）一定；（3）作匀速直线运动；A；（4）控制变量．

点评 此题是绳子的拉力大小与什么因素有关的实验，主要考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，还考查了有关物体的受力分析及惯性的知识．