Question

16．為了研究在水平方向上做直線運動的物體速度的變化量與哪些因素有關，小紅同學分別用水平方向、大小不同的力拉著質量不同的物體在光滑的水平面上作直線運動．他們測出了物體運動時受到的拉力F、速度變化量△v和速度變化時所用的時間t，并把實驗數據記錄在表中．
表一（m_物為1千克）

實驗 序號	拉力F （牛）	時間t （秒）	速度變化量 △v（米/秒）	△v/t （米/秒2）
1	2	1	2
2	2	2	4
3	2	3	6
4	4	3	12
5	6	3	18

表二（m_物為2千克）

實驗 序號	拉力F （牛）	時間t （秒）	速度變化量 △v（米/秒）	△v/t （米/秒2）
6	2	1	1
7	2	2	2
8	2	3	3
9	4	3	6
10	6	3	9

①分析比較實驗序號1、6或2、7或3、8或4、9或5、10的數據可以得出：用大小相同的力沿水平方向拉著質量不同的物體沿直線運動，所用時間相同，質量越小，速度變化量越大．
②分析比較實驗序號1、2與3或6、7與8的數據可以得出：用相同大小的力沿水平方向拉著同一物體沿直線運動，速度變化量與所用時間成正比．
③分析比較實驗序號3、4與5或8、9與10的數據可以得出：沿水平方向拉著同一物體沿直線運動相同時間，速度變化量與拉力大小成正比．
④為了進一步研究速度的變化量△v和這些因素的數量關系，小紅計算了速度的變化量△v和所用的時間t的比值$\frac{△v}{t}$，并將結果分別記錄在表一和表二的最后一列中．請將表一和表二的第五列數據填寫完整．2、2、2、4、6；1、1、1、2、3
然后小紅進一步分析了$\frac{△v}{t}$與物體的質量m、受到的拉力F的關系，可以得出：速度變化量與時間的比值等于拉力與質量的比值．

Answer 1

分析 做直線運動的物體的速度變化量和物體的質量、拉力大小、時間有關，所以實驗中采用控制變量法，明確實驗中的相同量和不同量，分析出速度變化量和影響因素的關系．

解答 解：①要探究做直線運動的物體的速度變化量物體質量的關系，需控制拉力相同，時間相同，所用物體質量不同，故符合要求的實驗序號為：1、6或2、7或3、8或4、9或5、10；且在拉力和時間相同的情況下，物體質量越小，速度變化量越大；
②分析比較實驗序號1、2與3或6、7與8的數據可知，物體質量相同，拉力相同，時間不同，速度變化量不同，且速度變化量和所用時間成正比，得出的結論是：用相同大小的力沿水平方向拉著同一物體沿直線運動，速度變化量與所用時間成正比；
③分析比較實驗序號3、4與5或8、9與10的數據可知，物體質量相同，時間相同，拉力不同，速度變化量不同，且速度變化量和所用拉力成正比，得出的結論是：沿水平方向拉著同一物體沿直線運動相同時間，速度變化量與拉力大小成正比；
④$\frac{△{v}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{2m/s}{1s}$=2m/s²；
$\frac{△{v}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{4m/s}{2s}$=2m/s²；
$\frac{△{v}_{3}}{{t}_{3}}$=$\frac{6m/s}{3s}$=2m/s²；
$\frac{△{v}_{4}}{{t}_{4}}$=$\frac{12m/s}{3s}$=4m/s²；
$\frac{△{v}_{5}}{{t}_{5}}$=$\frac{18m/s}{3s}$=6m/s²；
$\frac{△{v}_{6}}{{t}_{6}}$=$\frac{1m/s}{1s}$=1m/s²；
$\frac{△{v}_{7}}{{t}_{7}}$=$\frac{2m/s}{2s}$=1m/s²；
$\frac{△{v}_{8}}{{t}_{8}}$=$\frac{3m/s}{3s}$=1m/s²；
$\frac{△{v}_{9}}{{t}_{9}}$=$\frac{6m/s}{3s}$=2m/s²；
$\frac{△{v}_{10}}{{t}_{10}}$=$\frac{9m/s}{3s}$=3m/s²；
進一步分析$\frac{△v}{t}$與物體的質量m、受到的拉力F的關系，可以得出：$\frac{△v}{t}$=$\frac{F}{m}$，即速度變化量與時間的比值等于拉力與質量的比值．
故答案為：①1、6或2、7或3、8或4、9或5、10；質量越小，速度變化量越大；②用相同大小的力沿水平方向拉著同一物體沿直線運動，速度變化量與所用時間成正比；③沿水平方向拉著同一物體沿直線運動相同時間，速度變化量與拉力大小成正比；④2、2、2、4、6；1、1、1、2、3；速度變化量與時間的比值等于拉力與質量的比值．

點評 此題主要考查的是學生對控制變量法的理解和掌握，同時考查了學生分析數據得出結論的能力，抓住相同兩和不同量分析出結論是本題的關鍵．