Question

19、在運動場上同學們經常看到擲鉛球的場景，運動員總是沿斜向上的方向將鉛球擲出，請你認真研究這一場景，完成以下問題．
（1）請你猜想一下鉛球落地點與拋出點間的水平距離s與哪些物理量有關？（至少寫出三個物理量，并用字母表示）．
猜想一：

與擲出速度v的大小有關

；
猜想二：

與擲出速度v的方向和水平方向的夾角θ有關

；
猜想三：

與擲出點的高度h有關

．
（2）若不考慮空氣阻力，你研究落地點與拋出點間的水平距離s與你猜想物理量之間關系的物理學方法是

控制變量法

．
（3）請簡要寫出你對猜想一的實驗設計思路．

Answer 1

分析：根據生活經驗，擲鉛球時，如果拋球的速度、高度、球的質量不同，則球的落地點與拋出點的距離不同，因此這是一個多因素問題；
由物理學研究方法可知，在研究此類多因素問題時，需要利用控制變量法進行分析解答；
即當研究與其中一個因素關系時，需要控制其他因素不變，改變此因素看距離如何變化．

解答：答：（1）鉛球落地點與拋出點間的水平距離s可能與下列因素有關：
猜想一：與擲出速度v的大小有關；
猜想二：與擲出速度v的方向和水平方向的夾角θ有關；
猜想三：與擲出點的高度h有關；
猜想四：與鉛球的質量m有關；
（2）這是個多因素問題，所以在研究與某一個因素關系時，需要利用控制變量法進行研究；
（3）①保持鉛球的質量m，擲出速度v的方向和水平方向的夾角θ、擲出點的高度h一定，改變擲出速度v的大小，分別測出擲出的水平距離s；
②分析數據；
③得出結論：在鉛球的質量m、擲出速度v的大小、擲出點的高度h一定時，擲出速度v的方向和水平方向的夾角θ越大，擲出的水平距離s越大．

點評：此題結合擲鉛球的實驗現象，考查利用控制變量法研究物理問題的方法．