Question

如图，某学习小组同学在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究．他们在容积为2000ml的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出．下表是他们在实验中收集到的数据：

容积：2000ml的可乐瓶
发射角度	20度
水量（ml）	300	400	500	600	700
第一次距离（m）	18.28	19.6	20.95	19.95	16.98
第二次距离（m）	17.42	20.3	24.36	23.36	14.36
第三次距离（m）	22.33	19.58	21.32	21.34	19.34

（1）橡皮塞从瓶口冲出，而水火箭却向前射出，可利用我们所学过的

力的作用是相互的

知识来解释．
（2）由实验方案可知，他们研究的问题是

水火箭的水平飞行距离与装水量是否有关？

；
（3）本实验中，发射的角度为20°时，可乐瓶内装上不同体积的水，进行多次实验的目的是

使实验结论具有普遍意义

；
（4）请设计一个验证“水火箭的水平飞行距离与发射角度是否有关？”的实验方案．

将可乐瓶内装上一定体积的水，多次改变发射的角度，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出，测出水平飞行距离并进行比较

．

Answer 1

分析：（1）当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的；
（2）从火箭的水平飞行距离的不同，结合控制变量法分析，知道影响水火箭的水平飞行距离的因素是什么，从而能了解这个实验方案的研究的问题；
（3）在物理实验中，要从普遍中得出规律，即多次测量；
（4）利用控制变量法分析解答，让发射角度发生改变，其他的因素不变，再做实验验证．

解答：解：（1）高压气体给水和橡皮塞一向下的力，力的作用是相互的，橡皮塞给瓶向上的力使水火箭向前射出；
（2）他们实验时，是在容积为2000ml的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，这样控制不变的因素有：可乐瓶的容积、发射的角度；改变的因素是可乐瓶内装的水的体积；所以实验探究的是：水火箭的水平飞行距离与装水量是否有关？
（3）实验要进行多次测量，目的是为了：取得多组数据，便于寻找规律，使实验结论具有普遍意义；
（4）将可乐瓶内装上一定体积的水，多次改变发射的角度，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出，测出水平飞行距离并进行比较．
故答案为：（1）力的作用是相互的；
（2）水火箭的水平飞行距离与装水量是否有关？
（3）使实验结论具有普遍意义；
（4）将可乐瓶内装上一定体积的水，多次改变发射的角度，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出，测出水平飞行距离并进行比较．

点评：本题考查了学生对力的作用是相互的、实验探究中的提出问题和分析处理数据的能力，以及由自然现象概括总结物理规律和原理的能力，属于难题．