题目内容

请你设计实验来探究一下二力平衡的条件

 

答案：用两个弹簧测力计或两根橡皮筋均可完成实验，具体做法略。
练习册系列答案
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（2013?南通模拟）五一节，小瑞在公园里看到小朋友们荡秋千时不停地往复摆动．他想：秋千小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢？他提出了三种猜想：
猜想1：可能与小朋友的质量有关；
猜想2：可能与摆动的幅度有关；
猜想3：可能与绳长有关．
（1）为了验证猜想是否正确，他设计了如图a所示的装置，用系有细线（线长L可调）的小球来模拟秋千的运动进行了如下探究（摆动角度均较小）：
θ/度 4 6 8 10
t/秒 2.0 2.0 2.0 2.0
①如图a所示，用细线系住一铁球，保持细线的长度一定，使小球从A点由静止释放，改变OA（O为固定悬点）的连线与竖直方向的夹角θ以改变小球摆动的幅度，测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与θ的关系如上表所示，由此可得出的结论是
秋千小角度往复摆动一次的时间与摆动的幅度无关
秋千小角度往复摆动一次的时间与摆动的幅度无关
．
②用细线系住一铁球，改变细线的长度，使小球以较小的幅度在竖直面内CD之间摆动，用频闪相机（保持曝光时间间隔相等）拍摄小球由C运动至D的过程中的位置如图b、c所示（除C位置外，其余细线未画出），由此分析可知，上述猜想
3
3
是正确的，其具体关系可表述为
在质量与振幅相同时，秋千小角度往复摆动一次的时间随绳长的增大而增大
在质量与振幅相同时，秋千小角度往复摆动一次的时间随绳长的增大而增大
．
（2）请设计实验来探究秋千往复摆动一次的时间与小朋友的质量之间的关系，简述你的实验方案．
简要做法：
用细线系住一铁球，使小球以较小的幅度在竖直面内摆动，用频闪相机（或计时器）测算出小球往复摆动一次的时间t1；让线摆动的幅度与绳长保持不变，改变小球的质量，再做两次，测出对应时间t2、t3
用细线系住一铁球，使小球以较小的幅度在竖直面内摆动，用频闪相机（或计时器）测算出小球往复摆动一次的时间t1；让线摆动的幅度与绳长保持不变，改变小球的质量，再做两次，测出对应时间t2、t3
；
判断方法：
若t1、t2、t3相等，则与质量无关；若t1、t2、t3不相等，则与质量有关
若t1、t2、t3相等，则与质量无关；若t1、t2、t3不相等，则与质量有关
．
下雨天，小颖站在窗前看到对面人字形屋面上雨水在不停地流淌．他想，雨水在屋面流淌的时间与哪些因素有关呢？他提出了三种猜想：
猜想1：雨水流淌的时间可能与雨水的质量有关；
猜想2：雨水流淌的时间可能与屋面的倾角有关．
猜想3：雨水流淌的时间可能与屋面的材料有关．
（1）为了验证猜想是否正确，他设计了一个如图甲所示的装置（倾角α可调），用小球模拟雨滴进行了如下探究：
①保持斜面倾角α不变，换用不同质量的小球，让它们分别从斜面的顶端由静止释放，测出每次小球通过斜面的时间．如表一．小颖经过分析得出的结论是：
在保持斜面的材料与倾角α不变时，不同质量的小球下滑时间相同．（在保持斜面的材料与倾角α不变时，小球下滑时间相同与质量无关）
在保持斜面的材料与倾角α不变时，不同质量的小球下滑时间相同．（在保持斜面的材料与倾角α不变时，小球下滑时间相同与质量无关）
．
表一
质量m/g 3 6 8 12 20
时间t/s 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7
表二
倾角α/0 15 30 45 60 75
时间t/s 1.9 1.6 1.2 1.6 1.9

②不改变底边的长度，多次改变倾角α，让同一小球从斜面的顶端由静止释放（如图乙），测出每次每次小球通过斜面的时间，如表二．为了便于得出规律，请在图丙中大致作出s-α的图象．
小颖对上述数据进行了归纳分析，得出的结论是
在不改变斜面底边长度与斜面的材料时，随着斜面倾角的不断增大，小球的下滑时间先减小后增大
在不改变斜面底边长度与斜面的材料时，随着斜面倾角的不断增大，小球的下滑时间先减小后增大
．
（2）请设计实验来探究雨水流淌的时间与屋面的材料的关系，简述你的实验方案．
简要做法：
保持斜面的倾角α与斜面的长度不变，让小球在不同材料的斜面上下滑，记录小球在不同材料的斜面上下滑的时间
保持斜面的倾角α与斜面的长度不变，让小球在不同材料的斜面上下滑，记录小球在不同材料的斜面上下滑的时间
；
判断方法：
如下滑的时间相同，说明与斜面的材料无关，如都不相同说明与斜面的材料有关
如下滑的时间相同，说明与斜面的材料无关，如都不相同说明与斜面的材料有关
．
小丽同学要验证“在相同的条件下滚动摩擦远小于滑动摩擦”这一结论．请你帮她设计一个实验，来说明这一结论的正确性．
（1）请你写出这次探究所需的器材．
（2）请你写出探究的主要步骤．
（3）请你设计实验记录的表格．
（4）在这次探究的过程中，你所运用的一种主要的科学研究方法是什么？
在学习吉他演奏的过程中，小雨发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行探究．经过与同学们讨论，提出了以下猜想
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关．
编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 铜 60 0.76
B 铜 60 0.89
C 铜 60 1.02
D 铜 80 0.76
E 铜 60 1.02
F 铜 100 0.76
G 钢 80
H 尼龙 80 0.76
I 尼龙 100 1.02
为了验证这些猜想，他们找来了一些琴弦，其规格分别如下表所示：
（1）为了验证猜想一，可选用编号为
 
、
 
、
 
的琴弦进行研究．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为
 
、
 
、
 
的琴弦进行实验．
（3）表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想三，请你填上该琴弦的横截面积．
（4）随着实验的进行，小雨又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的
 
有关．请你设计实验，验证这一猜想．
 
．

实验探究：体育课上同学们分别在打篮球和排球，小明发现球落地后都会反弹，但反弹的高度不同。自由下落的球反弹的高度与哪些因素有关呢?大家对这个问题进行了讨论，提出了不同的猜想。
猜想一：球反弹的高度与球的种类有关。
猜想二：球反弹的高度与下落的高度有关。
球反弹的高度可能还与其它因素有关，请你再提出一个自己的猜想，　
（1）猜想三：__________________________________________。
（2）请你设计实验来验证猜想一或猜想二，写出主要实验步骤和记录实验数据的表格。（仅考虑以上三个猜想的因素）

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