Question

17．用繩子拉著一個小球在光滑的水平桌面作圓周運(yùn)動，繩子拉力大小與什么因素有關(guān)？小明認(rèn)為與小球的運(yùn)動速度有關(guān)，于是他用一根橡皮筋連接一個小球，讓小球在光滑的水平桌面上以一定速度作圓周運(yùn)動（如圖所示），改變小球的運(yùn)動速度，做幾次實(shí)驗，記錄現(xiàn)象如表．

小球質(zhì)量/克	小球速度	橡皮筋長度/厘米
15	慢	10
15	較快	15
15	很快	18

（1）小球在桌面作圓周運(yùn)動時，其運(yùn)動狀態(tài)一定改變（選填“可能”、“一定”或“一定不”）．
（2）從表格的數(shù)據(jù)可以看出：小球的運(yùn)動速度越大，那么橡皮筋的伸長就越長．
（3）小明用橡皮筋替代繩子進(jìn)行實(shí)驗的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大�。�
（4）小玲查閱資料后知道作圓周運(yùn)動的小球受到的拉力與小球的運(yùn)動速度、小球的質(zhì)量以及圓周的半徑有關(guān)．據(jù)此，小玲認(rèn)為用橡皮筋代替繩子存在著明顯的缺陷，請說出理由．

Answer 1

分析 （1）運(yùn)動方向和運(yùn)動速度大小的變化都屬于運(yùn)動狀態(tài)的變化；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)，得出橡皮筋伸長長度與小球速度的關(guān)系；
（3）根據(jù)彈力與彈性形變的程度來分析目的；
（4）橡皮筋的長度很容易變化，很難保證小球運(yùn)動的圓周半徑相同．

解答 解：（1）速度大小和運(yùn)動方向的變化，都屬于運(yùn)動狀態(tài)的變化，當(dāng)小球做圓周運(yùn)動時，速度方向時刻改變，所以運(yùn)動狀態(tài)一定改變；
（2）從表格的數(shù)據(jù)可以看出，小球的質(zhì)量相同，三組數(shù)據(jù)速度加快，橡皮筋的長度越大，說明橡皮筋伸長的長度就越大；
（3）橡皮筋伸長的長度越大，說明其產(chǎn)生的彈力越大，小明用橡皮筋替代繩子進(jìn)行實(shí)驗的目的是通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大�。�
（4）橡皮筋受力，就會變長，要探究小球所受到的拉力與運(yùn)動速度及質(zhì)量的關(guān)系，需保持小球運(yùn)動半徑不變，而實(shí)驗中小球運(yùn)動速度發(fā)生變化時，橡皮筋就會變長，圓周半徑就會發(fā)生改變；
故答案為：
（1）一定；
（2）長；
（3）通過橡皮筋的伸長來比較拉力的大小；
（4）實(shí)驗中小球速度和圓周半徑都在發(fā)生改變．

點(diǎn)評 解決本實(shí)驗的關(guān)鍵是知道力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，探究繩子的拉力與小球的運(yùn)動速度關(guān)系，利用控制變量法進(jìn)行研究．