Question

小球质量/g	小球速度	橡皮筋长度/cm
15	慢	10
15	较快	15
15	很快	18

用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面上做圆周运动，绳子的拉力大小与什么因素有关呢？小明认为与小球的运动速度有关．于是他用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光滑的水平桌面上以一定速度做圆周运动（如图所示）．改变小球的运动速度，做几次实验，记录现象如下表．
（1）小球在桌面上做圆周运动时，其运动状态

一定

改变（选填“可能”、“一定”或“一定不”），其原因是

运动方向

时刻在改变．
（2）从表格中的数据可以看出：小球的运动速度越大，橡皮筋的伸长就

越大

，橡皮筋受到的拉力也就

越大

．
（3）小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是为了

通过橡皮筋的伸长来比较拉力的大小

．
（4）小玲查阅资料后知道做匀速圆周运动的小球受到的拉力除与小球的运动速度有关外，还与小球的质量以及圆周的半径有关．据此，小玲认为用橡皮筋代替绳子存在着明显的缺陷，请说出理由

实验中小球的速度和圆周半径都在发生改变

．

Answer 1

分析：（1）解决本实验的关键是知道力可以改变物体的运动状态，运动状态的改变包括运动速度和运动方向的改变；
（2）分析表中数据，得出橡皮筋的伸长与小球运动速度的关系，橡皮筋的伸长程度反映了拉力的大小；
（3）橡皮筋具有弹性，受力是形状改变明显，并且能从形变的大小上判断出拉力的大小；
（4）采用控制变量法研究实验时，一定要控制其余因素，只改变需要研究的因素．

解答：解：（1）当小球做圆周运动时，速度方向时刻改变，所以运动状态一定改变；
故答案为：一定；运动方向．
（2）从表格的数据可以看出：小球的运动速度越大，那么橡皮筋的伸长就越长，橡皮筋受到的拉力也就越大；
故答案为：越大；越大．
（3）小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是通过橡皮筋的伸长来比较拉力的大小；
故答案为：通过橡皮筋的伸长来比较拉力的大小．
（4）做匀速圆周运动的小球受到的拉力除与小球的运动速度有关外，还与小球的质量以及圆周的半径有关，当研究与速度的关系时，应当控制小球的质量和圆周半径不变，但实验中橡皮筋的长度改变，圆周半径在发生改变．
故答案为：实验中小球速度和圆周半径都在发生改变．

点评：解决此类题目要知道力可以运动状态的改变及速度的变化是运动状态的改变，学会利用控制变量法研究问题．