Question

15．用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面做圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有关？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作圆周运动（如图所示）．改变小球的运动速度，做几次实验，记录现象如表．

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

（1）小球在桌面作圆周运动时，其运动状态一定改变（选填“可能”、“一定”或“一定不”）．
（2）小明用橡皮筋代替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．
（3）小玲查阅资料后知道作圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、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速度和圆周半径都在发生改变．

Answer 1

分析 （1）运动方向和运动速度大小的变化都属于运动状态的变化；
（2）根据弹力与弹性形变的程度来分析目的；
（3）橡皮筋的长度很容易变化，很难保证小球运动的圆周半径相同．

解答 解：（1）速度大小和运动方向的变化，都属于运动状态的变化，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；
（2）橡皮筋伸长的长度越大，说明其产生的弹力越大，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；
（3）橡皮筋受力，就会变长，要探究小球所受到的拉力与运动速度及质量的关系，需保持小球运动半径不变，而实验中小球运动速度发生变化时，橡皮筋就会变长，圆周半径就会发生改变；
故答案为：（1）一定；（2）通过橡皮筋的伸长来比较拉力的大小；（3）实验中小球速度和圆周半径都在发生改变．

点评 解决本实验的关键是知道力可以改变物体的运动状态，探究绳子的拉力与小球的运动速度关系，利用控制变量法进行研究．