Question

13．为了研究物体沿直线运动速度大小改变的快慢与哪些因素有关，某小组同学进行了实验．实验过程中，他们将质量为1千克的物体放在光滑水平面上，用三次大小不同的水平拉力使物体从静止开始做直线运动，利用DIS系统测出了一系列每隔0.1秒的速度，并选择从静止开始连续几个时刻的速度分别为v₁、v₂、v₃、v₄，并将数据记录在下表中．

实验序号	拉力F（N）	v1（m/s）	v2（m/s）	v3（m/s）	v4（m/s）
1	1	0	0.1	0.2	0.3
2	2	0	0.2	0.4	0.6
3	3	0	0.3	0.6	0.9

①分析比较表格中第二行或第三行或第四行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：用相同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动，运动时间越长的物体速度越大（选填“小”或“大”）．
②分析比较表格中第4列（或第5列或第6列）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：用水平拉力使静止在光滑水平面上、质量相同的物体做直线运动，在相同的时刻，受到拉力越大的物体运动速度越大．
③请进一步综合分析比较表格中的数据及相关条件，并归纳得出结论．
（a）分析比较第二行或第三行或第四行相邻时间间隔的速度变化及相关条件，可得出的初步结论是：用相同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动，相同时间内的速度变化相同．
（b）分析比较第二行、第三行和第四行拉力及相邻时间间隔的速度变化及相关条件，可得出的初步结论是：用不同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动，拉力越大，相同时间内的速度变化越大．
④为了使该小组同学的实验更全面，你认为他们还应需改变物体的质量，继续实验．

Answer 1

分析 ①根据表格中第二行或第三行或第四行的速度变化得出结论；
②根据结论分析相同时刻不同拉力的物体速度大小关系得出结论；
③（a）分析同行相同时间间隔内速度的变化量得出结论；
（b）比较不同拉力作用下相同时间间隔内速度的变化情况得出结论；
④实验中还应需改变物体的质量进行实验探究．

解答 解：①第二行或第三行或第四行的数据，物体在光滑的水平面上，所受拉力相同，时间越长，速度越大，可得相同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动，运动时间越长的物体速度越大；
②分析第4列或第5列或第6列的数据，在光滑水平面上物体的质量相同和所用时间相同，物体所受拉力不同，且受到的拉力越大，物体运动的速度越大；
③（a）第二行或第三行或第四行相邻时间间隔的速度变化相同，可得出的初步结论是：用相同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动，相同时间内的速度变化相同．
（b）第二行、第三行和第四行相邻时间间隔相同，拉力越大，相同时间内的速度变化越大，可得用不同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动，拉力越大，相同时间内的速度变化越大．
④根据惯性与质量的关系，可知速度的改变可能还与质量有关，所以为了使该小组同学的实验更全面，还应需改变物体的质量，继续实验．
故答案为：①大；②第4列（或第5列或第6列）；③（a）相同时间内的速度变化相同；（b）拉力越大，相同时间内的速度变化越大；④改变物体的质量．

点评 本题是研究物体沿直线运动速度大小改变的快慢与哪些因素有关的实验，考查了对实验数据的分析，关键掌握对控制变量法的应用．