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2009年全国中学生暨体育运动学校田径锦标赛将于2009年7月16日-7月19日在南充高中举行,这是南充迄今为止承办的最高规格最大规模赛事,为了给学校和南充争光,小明等几个铅球运动员讨论怎样才能把铅球掷得更远.
大家经过讨论,提出了以下猜想.
猜想1:铅球掷得远近,可能与掷出铅球点的高度有关.
猜想2:铅球掷得远近,可能与掷出铅球时的速度有关.
猜想3:铅球掷得远近,可能与掷出铅球的角度(投掷方向与水平方向的夹角)有关.
为了检验上述猜想是否正确,他们制作了一个小球弹射器,如图所示.它能使小球以不同的速度大小和方向射出,弹射方向对水平方向的仰角,可由固定在铁架台上的量角器读出.他们通过7次实验得到下表中的实验数据(“射出距离”指水平距离).
实验序号 射出点高度 h/m 射出速度 v/(m?s-1 射出仰角? 射出距离 l/m
1 0.5 5 30° 2.9
2 0.5 10 30° 9.6
3 0.5 10 42° 10.7
4 0.5 10 50° 9.1
5 0.5 15 30° 20.7
6 1.0 10 42° 11.1
7 1.5 10 42° 11.5
请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题.
(1)为验证猜想1,应选用序号为
3
3
6
6
7
7
的实验数据.因为
要研究与射出点高度的关系,应该保持射出速度、射出仰角相同
要研究与射出点高度的关系,应该保持射出速度、射出仰角相同

(2)为验证猜想2,应选用序号为
1
1
2
2
5
5
的实验数据,因为
要研究与射出速度的关系,应该保持射出点的高度、射出仰角相同
要研究与射出速度的关系,应该保持射出点的高度、射出仰角相同

(3)为验证猜想3,应选用序号为
2
2
3
3
4
4
的实验数据,因为
要研究与射出仰角的关系,应该保持射出点的高度、射出速度相同
要研究与射出仰角的关系,应该保持射出点的高度、射出速度相同

(4)通过上述实验,你认为怎样才能将铅球掷得更远?
分析:因为铅球射出的距离可能与射出点的高度、射出的速度和射出的仰角都有关系,所以在探究射出距离与射出点的高度的关系时,应保持射出的速度和射出仰角一定;在探究射出距离与射出速度的关系时,应该保持射出点的高度和射出仰角一定;在探究射出距离与射出仰角的关系时,应该保持射出点的高度和射出速度一定.
解答:解:(1)要探究射出距离与射出点高度的关系,就必须保持射出速度和仰角一定,只改变射出点高度.从表格中数据来看,序号3、6、7的射出速度和射出仰角都相同,只有射出高度不相同,因此要验证猜想1,应选序号为3、6、7的实验数据进行分析.
(2)要探究射出距离与射出的速度的关系,就必须保持射出点的高度和仰角一定,只改变射出速度.从表格中数据来看,序号1、2、5的射出点的高度和射出仰角都相同,只有射出的速度不相同,因此要验证猜想2,应选序号为1、2、5的实验数据进行分析.
(3)要探究射出距离与射出仰角的关系,就必须保持射出点的高度和射出的速度一定,只改变射出的仰角.从表格中数据来看,序号2、3、4的射出点的高度和射出速度都相同,只有射出的仰角不相同,因此要验证猜想3,应选序号为2、3、4的实验数据进行分析.
(4)从实验数据可以看出射出点的高度越大,射出的速度越大,并选择合适的角度时,铅球被射出的距离越远.
故答案为:
(1)3、6、7;要研究与射出点高度的关系,应该保持射出速度、射出仰角相同.
(2)1、2、5;要研究与射出速度的关系,应该保持射出点的高度、射出仰角相同.
(3)2、3、4;要研究与射出仰角的关系,应该保持射出点的高度、射出速度相同.
(4)应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出点的速度、选择适当的掷出仰角.
点评:(1)本题主要考查学生对控制变量法的掌握,控制变量法是初中物理实验探究中经常采用的方法,一定要会运用这种方法研究问题;
(2)考查了速度和物体的运动以及射出点高度、射出速度、射出仰角与射程的关系,射出高度和速度一定时,射出仰角45°时,射程最远.
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