Question

16．为了研究在水平方向上做直线运动的物体速度的变化量与哪些因素有关，小红同学分别用水平方向、大小不同的力拉着质量不同的物体在光滑的水平面上作直线运动．他们测出了物体运动时受到的拉力F、速度变化量△v和速度变化时所用的时间t，并把实验数据记录在表中．
表一（m_物为1千克）

实验 序号	拉力F （牛）	时间t （秒）	速度变化量 △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_物为2千克）

实验 序号	拉力F （牛）	时间t （秒）	速度变化量 △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分析比较实验序号1、6或2、7或3、8或4、9或5、10的数据可以得出：用大小相同的力沿水平方向拉着质量不同的物体沿直线运动，所用时间相同，质量越小，速度变化量越大．
②分析比较实验序号1、2与3或6、7与8的数据可以得出：用相同大小的力沿水平方向拉着同一物体沿直线运动，速度变化量与所用时间成正比．
③分析比较实验序号3、4与5或8、9与10的数据可以得出：沿水平方向拉着同一物体沿直线运动相同时间，速度变化量与拉力大小成正比．
④为了进一步研究速度的变化量△v和这些因素的数量关系，小红计算了速度的变化量△v和所用的时间t的比值$\frac{△v}{t}$，并将结果分别记录在表一和表二的最后一列中．请将表一和表二的第五列数据填写完整．2、2、2、4、6；1、1、1、2、3
然后小红进一步分析了$\frac{△v}{t}$与物体的质量m、受到的拉力F的关系，可以得出：速度变化量与时间的比值等于拉力与质量的比值．

Answer 1

分析 做直线运动的物体的速度变化量和物体的质量、拉力大小、时间有关，所以实验中采用控制变量法，明确实验中的相同量和不同量，分析出速度变化量和影响因素的关系．

解答 解：①要探究做直线运动的物体的速度变化量物体质量的关系，需控制拉力相同，时间相同，所用物体质量不同，故符合要求的实验序号为：1、6或2、7或3、8或4、9或5、10；且在拉力和时间相同的情况下，物体质量越小，速度变化量越大；
②分析比较实验序号1、2与3或6、7与8的数据可知，物体质量相同，拉力相同，时间不同，速度变化量不同，且速度变化量和所用时间成正比，得出的结论是：用相同大小的力沿水平方向拉着同一物体沿直线运动，速度变化量与所用时间成正比；
③分析比较实验序号3、4与5或8、9与10的数据可知，物体质量相同，时间相同，拉力不同，速度变化量不同，且速度变化量和所用拉力成正比，得出的结论是：沿水平方向拉着同一物体沿直线运动相同时间，速度变化量与拉力大小成正比；
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；
进一步分析$\frac{△v}{t}$与物体的质量m、受到的拉力F的关系，可以得出：$\frac{△v}{t}$=$\frac{F}{m}$，即速度变化量与时间的比值等于拉力与质量的比值．
故答案为：①1、6或2、7或3、8或4、9或5、10；质量越小，速度变化量越大；②用相同大小的力沿水平方向拉着同一物体沿直线运动，速度变化量与所用时间成正比；③沿水平方向拉着同一物体沿直线运动相同时间，速度变化量与拉力大小成正比；④2、2、2、4、6；1、1、1、2、3；速度变化量与时间的比值等于拉力与质量的比值．

点评 此题主要考查的是学生对控制变量法的理解和掌握，同时考查了学生分析数据得出结论的能力，抓住相同两和不同量分析出结论是本题的关键．