5.如图甲,睿智同学发现小水塘平静的水面上漂浮着一只乒乓球,他试图用扔石子激起水波的方法将乒乓球推向水塘边.他将小石子扔进水中,激起了一圈圈水波向外扩展,而球只在原处“蹦蹦跳跳”,并未随水波向外水平移动.

睿智作出三种猜想:
A.小石子使水产生的振动不够强,水波太小,水对乒乓球的水平推力太小;
B.乒乓球浸入水中深度过浅,水对它的水平推力太小;
C.向外逐渐扩展的水波,是被石子击中的那部分水,将竖直方向的振动向外依次传播而形成,而水并未水平移动,故对乒乓球没有产生水平推力.
为了验证猜想,他设计了如下的实验方案:
①选择一个水深较浅(膝盖以下)的水池.如图乙,将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上(它们浸入水的深度不同);
②用手替代石子,以一定频率沿竖直方向拍打水面O处;
③拿走纸船和木块,改变拍打水面的方向,观察乒乓球的运动情况.
进行实验收集证据:
(1)他用不同的力度沿竖直方向拍打水面,发现乒乓球没有水平移动,说明猜想A是错误(选填“正确”或“错误”)的.
(2)为了验证猜想B,应选择实验方案①②(填序号).实验时,观察到三个物体都只是在原位置上下振动,由此睿智得出结论:乒乓球是否水平移动与浸入深度无关.你认为这一结论是否可靠?不可靠,理由是:没有控制质量不变.
(3)实施方案③时,发现除了竖直拍打外,其它拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动,说明当时睿智所扔的石子几乎是以竖直方向入水的.
(4)为了验证猜想C,再提供几个相同的乒乓球,请你设计一个实验方案:将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的不同同心圆上,用手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处,观察乒乓球的运动情况.
4.体育运动会,小华发现水平抛出的铅球落地时的水平距离不尽相同,这引起了他的思考.于是他设计了如图所示装置进行探究,其中a为铁架台,b为有挡板、形状固定的光滑导轨,c为金属小球或乒乓球(乒乓球的体积比金属球大得多,但质量却小得多).探究前他猜想:水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离s可能与
A.物体静止释放时的高度h有关B.物体抛出点的高度H有关
C.物体的质量有关
(1)为了保证小球能水平抛出,安装导轨时,底端部分应是水平的.若请你用现有的器材来检验导轨的安装是否符合要求,最简单的做法是:将小球放在导轨的底端位置,若小球能静止,则导轨的安装符合要求.
(2)接着小华对猜想A进行探究,需要先控制猜想中B、C两个因素(填写序号).他应怎样实现改变小球的抛出速度:将小球分别从导轨的不同高度自由释放.
(3)下表是小华在实验中测得的数据:
①分析实验序号为1、2、3的数据,可得出的初步结论是:在其它条件相同的情况下,落地点与抛出点水平距离的平方与小球抛出点离地面的高度H成正比;
②综合分析表中所给数据,请你写出s与h、H之间的关系式:s2=4Hh.
实验
序号
抛出点离地面的高度H/m小球释放时的高度h/m落地点与抛出点的水平距离s/m落地点与抛出点的水平距离的平方s2/m2
10.50.10.440.2
20.50.20.630.4
30.50.30.770.6
41.00.10.630.4
51.00.20.890.8
61.00.31.091.2
(4)为了探究猜想C,小华固定导轨的位置,并选择了乒乓球和几个质量不同的金属小球,使它们均从导轨的挡板处开始释放,发现所有金属小球落地点的水平距离s几乎相同,但乒乓球落地点的水平距离s总是较小,这是否证明猜想C成立?不是(选填“是”或“不是”).你的理由是:由于乒乓球体积大、质量小,所受空气阻力的影响比金属小球大,使得抛出的水平距离较小,不能因此认为水平抛出物体的运动距离与质量有关..
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